Задания к экспериментальному туру (Санкт-Петербург)

Темы всех туров для 7-9 классов:

"Электрические цепи. Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников", "Геометрическая оптика: прямолинейное распространение света, преломление и отражение света, линзы, плоское зеркало", "Движение в поле силы тяжести", "Второй закон Ньютона, сила натяжения. Сила трения, равноускоренное движение при наличии трения", "Сохранение энергии и импульса

"Идеальные газы, газовые законы, абсолютная температура, внутренняя энергия, тепловые двигатели"

Условия задач экспериментального тура (Санкт-Петербургский государственный университет)

1. «Теплоемкость». (9 и 10 кл.)

Определить теплоемкость тела.

Оборудование: теплоизолирующий стакан, мерный стакан, весы электронные (одни на класс), секундомер, вода со льдом, тёплая вода известной температуры (кипяток), тело неизвестной теплоемкости, нитка, миллиметровка.

2. «Рогатка». (9 кл.)

Определить энергию, запасенную резиновом жгуте, растянутом вчетверо.

Оборудование: резиновый жгут, штатив, канцелярские зажимы, грузы 100 г. (N шт), нить, линейка, рулетка, миллиметровая бумага.

3. «Электрические весы». (10 кл.)

Определить массу неизвестного груза.

Оборудование: груз неизвестной массы (приметно 0.5 кг.), хромелевая проволока (Ф0.2мм, ~1м), соединительные провода, реостат, магазины сопротивлений, нуль-гальванометр, источник питания, штатив с лапкой.

5. «Теплопроводность». (11кл.)

Определить коэффициент теплопроводности данного тела.

Оборудование: тело с неизвестной теплопроводностью (фторопластовая шайба), источник питания лабораторный регулируемый, смонтированный нагревательный элемент, два мультиметра с термопарами, тело известной теплоемкости (стальной цилиндр), термопаста, теплоизоляция, штангельциркуль.

6. «Ёмкость» (11 кл.)

Определить емкость конденсатора.

Оборудование: конденсатор (ионистор 1Ф), источник питания лабораторный регулируемый, 2 светодиода (красный и синий), магазин сопротивлений, секундомер, соединительные провода, ключ.

Примечание: участник может также попросить мультиметр, но тогда задача будет оцениваться из 60% баллов.

Межрегиональная олимпиада Казанского Федерального Университета Физика, 10 класс Задача 1 – 15 баллов

Очень удобно заваривать чай пакетиками с заваркой, погружая их в горячую воду. Для ускорения заварки пакетик, подвешенный к нити, периодически макают в воду. При этом можно обратить внимание на забавную особенность: если пакетик полностью вытащить из воды, он начинает вращаться, если же он полностью погружен в воду – вращение быстро прекращается, даже если пакетик не касается стенок стакана. Объясните такое поведение пакетика. Почему возникает вращение, и почему оно пропадает?

Решение задачи 1

Обычно нити делают из волокон, заплетённых вокруг друг друга в подобие косички. Каждое из волокон, таким образом, не только вытянуто вдоль нити, но и огибает своих соседей. При натяжении под действием силы тяжести пакетика волокна стремятся вытянуться вертикально. Нить при этом раскручивается. Если пакетик оказывается в жидкости, сила Архимеда уменьшает натяжение волокон и вращающий момент исчезает. Начальное же вращение уничтожается силами вязкого трения.