Акмуллинская олимпиада по физике 9 класс 2 тур.
1 задание.
В бестселлере Роберта Руанка «Нечто значительное» описана ситуация, когда вождь африканской деревни, желая узнать, кто из двух людей говорит правду, приказал каждому лизнуть горячий нож. Объясните, почему лжец обычно обжигал свой язык.
Решение:
У лжецов от волнения пересыхает во рту, а у тех кто говорит правду язык влажный. При лизании ножа лжец испытывает на себе болевые ощущения.
Тот, кто говорил правду, этого не почувствует. Первые несколько секунд.
Ответ: у лжеца от волнения пересыхает во рту и поэтому он обжигает язык.
2 задание.
Под каким одеялом будет теплее: ватным или пуховым?
У пухового меньше плотность и следовательно теплопроводность. Он отдает тепло хуже чем ватное.
Ответ: под пуховым.
3 задание.
Во сколько раз поезд, имеющий скорость 72 км/ч, движется быстрее мухи, летящей со скоростью 5 м/с?
Дано:
V(поезда)=72км/ч
V(мухи)=5м/с
Найти:
X(во сколько раз поезд быстрее мухи)-?
Решение.
V(поезда)=72км/ч= 72 000 м/3600 сек=20м/сек.
2) V(поезда):V(мухи)=X
20м/сек :5м/сек=4
Ответ: поезд быстрее мухи в 4 раза.
4 задание.
Автобус проехал первую половину пути со скоростью 60 км/ч, а оставшийся путь со скоростью 80 км/ч. Найдите среднюю физическую и среднюю арифметическую скорости его движения.
Дано:
S1=S2=S:2=0.5S
V1=60 км/ч
V2=80км/ч
Найти:
Vср. арифм=?
Vср. физ.=?
Решение:
1)Vср. арифм.= (V1+V2):2=(60км/ч+80км/ч):2=140км/ч :2=70км/ч.
2) Vср. физ.=S:t
t=t1+t2
t1=S1 :V1=(S:2) :60км/ч
t2= S2 :V2=(S:2) :80км/ч
S S S 2V1*2V2
Vср. физ.=-------------- = ------------- = ----------------- = ------------------=
S:2 S:2 S S S*2V1+S*2V2 2V1+2V2
------ + ------ ------ + ------ ------------------
V1 V2 2V1 2V2 2V1*2V2
2*60км/ч*2*80км/ч
------------------------- =68,57142857142857км/ч
2*60км/ч+2*80км/ч
Ответ: средняя арифметическая скорость=70км/ч
средняя физическая скорость = 68.6 км/ч
5 задание.
Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм2, в котором сила тока 250 мА (удельное сопротивление стали 0,15 Ом*мм2/м).
Дано:
L=140см=1.4м
I=250мА=0.25А
S=0.2мм(в квадрате)
p=0.15* Ом*мм(2 степень):м
Найти:
U=?
Решение:
U=I*R
R=(p*L):s
U=(I*p*L):S
U=(0.25А *0.15* Ом*мм(2 степень):м*1.4метра):0.2мм(2степень)
U=0.2625В=0.26 вольт
Ответ: 0.26 вольт.
6 задание.
В жаркую погоду стакан с водой охлаждают, подкладывая в него кусочки льда (один растает – кладут другой). Избыток воды переливается через край. Кусочек льда массой 5 г тает за 5 мин. За какое время вода в стакане нагреется на 1 °С, если мы перестанем подкладывать лёд? Масса воды в стакане 200 г, стакан лёгкий. Удельная теплота плавления льда 330 Дж/ г, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг · град).
Дано:
m1=5 грамм
t1= 1 градус
t
m2=200 грамм
С воды = 4200 Дж/(кг · град).
Удельная теплота плавления льда=330 Дж/ г,
Решение:
пусть кусочки льда будут иметь температуру 0 градусов.
Чтобы он растаял, он должен получить
5*330 =1650 Дж. энергии.
Льдинка тает за 5 минут, значит за пять минут она получает 1650 джоуль энергии. Следовательно 1650дж:300 сек=5.5 дж/сек.
чтобы нагреть 200грамм=0.2 кг воды, нужно передать 4200·0,2·1 = 840 Дж энергии.
Выводим формулу для вычисления времени необходимого для повышения температуры воды на 1 градус. Со скоростью теплопередачи 5.5дж в сек.840/5,5 = 152,7 с = 2,545 минуты.
Ответ: 2.55 минут.
7 задание.
В течение какого времени скорый поезд длиной 300 м, идущий со скоростью 72 км/ч, будет проходить мимо встречного поезда длиной 600 м, идущего со скоростью 36 км/ч?
Дано:
V1=72км/ч
V2=36км/ч
L1=300м
L2=600м
Найти:
t=?
Решение:
1)L=L1+L2=300m+600m=900m=0.9km
поезду необходимо пройти расстояние равное их общей длине
2)V=V1+V2=72км/ч+36км/ч=108км/ч
оба поезда движутся навстречу друг другу, поэтому их скорости суммируются
3)t=L:V=0.9км:108км/=0.008333ч=30 секунд
Ответ: 30 секунд.
8 задание.
Определите плотность однородного тела, вес которого в воздухе 2,8 Н, а в воде 1,69 Н. Выталкивающей силой воздуха пренебречь. Плотность воды 1000 кг/м3.
Дано:
M в воздухе =2.8 н
M в воде = 1.69 н
P воды= 1000 кг/ м3
Найти:
P тела=?
Решение:
1)P=(P в воздухе* P воды):(P в воздухе - Р в воде)=(2.8*1000):(2.8-1.69)=
2800:1.11=2522кг/м3
Ответ: 2522 кг/м3.
9 задание.
Ученик измерил плотность бруска, и она оказалась равной ρ = 600 кг/м3. На самом деле брусок состоит из двух частей, равных по массе, плотность одной из которых в 2 раза больше плотности другой. Найдите плотности обеих частей.
Дано:
p=600кг/м3
m1=m1
p1=2*p2
Найти:
р1 и р2.
Решение.
1) м1=м2=м
р1=m:v1
p2=m:v2
Раз массы одинаковые, а плотность одной части вдвое меньше другой, то объем v2 вдвое больше.
Формула общей плотности принимает вид:
(m1+m2):(v1+v2)=600
2m:(v1+2v1)=600
2m:3v1=600
m:v1=900 мы нашли плотность первого тела. Поделив обе части уравнения на 2, мы найдем плотность второго тела.
m:(v1*2)=900:2
m:v2=450
Ответ: плотность первой части тела равна 900 кг/м3 , а второго 450кг/m3
10 задание.
Вагон поезда, движущегося со скоростью 36 км/ч, был пробит пулей, летевшей перпендикулярно к движению вагона. Одно отверстие в стенках вагона смещено относительно другого на 3 см. Ширина вагона – 2,7 м. Какова скорость движения пули?
Дано:
V1=36 км/ч
S1=3см=0.03 м=0.00003 км
S2=2.7м
Найти:
V2=?
Решение.
1)
t=S:V1=0.00003:36=0.000000833 часа=0.003 секунды.
V2=S2:t
V2=2.7 метров:0.003 секунд=900метров в секунду.
Ответ: скорость пули 900 метров в секунду.
