Задачи университетского студенческого турнира по физике 2017


Лови момент! По нефтепроводу течет бензин, а вслед за ним нефть. Предложите способ определения того момента, когда через данное сечение проходит граница бензина и нефти. Пробу из трубопровода брать нельзя.
Волшебный сахар. Если на внутренние стенки горлышка стеклянного пузырька нанести немного сахара, вставить в горлышко пришлифованную стеклянную пробку и вращать ее, то можно наблюдать свечение. Дайте физическое объяснение явления. Как влияют на характер получившегося свечения существенные параметры установки?
Музыкальный ключик. В сказке «Три толстяка» был предложен следующий способ «свистеть ключиком»: надо сложить губы трубочкой, а ключ держать дырочкой кверху. Можно ли при этом изменять частоту получающегося звука? Предложите способ количественного расчета этой частоты и оцените точность вашего метода.
Помощник офтальмолога. Мелкие неферромагнитные частички можно извлечь из глаза при помощи сильного электромагнита, работающего от переменного тока. Получите необходимую для эффективной работы этого метода зависимость силы тока от времени.
Рыбка. Бумажная рамка (см. рис. 1) плавает на поверхности воды. Если внутрь рамки капнуть мыльный раствор, то рамка придет в движение. Можно ли заставить рамку двигаться в заданном направлении? От каких параметров зависит максимальная скорость рамки? Оцените величину этой скорости.

Рисунок 1 – Бумажная рамка

Водяной таран. Горлышко большой стеклянной воронки А (см. рис. 2) соединяется резиновой трубкой В со стеклянным тройником Т, который с одной стороны имеет оттянутый конец С. Система заполняется водой, которая будет выливаться из открытого колена тройника Т. Если это колено быстро закрыть пальцем, то из открытого конца брызнет фонтан выше уровня воды в воронке. Объясните явление. От каких параметров зависит максимальная высота подъема воды в струе фонтана?

Разносторонние катушки. Как будут двигаться катушки (см. рис. 3) одинаковой массы под действие одинаковой заданной достаточно малой силы? Объясните отличия в характере их движения и получите условия, при которых катушки проходит заданное расстояние за минимальное время.

Рисунок 3 – Разносторонние катушки