Городская олимпиада по физике. г. Могилев. 10 класс. 2019 г. Теоретический тур

          

Городская олимпиада по физике. г. Могилев. 10 класс. 2019 г.

Теоретический тур

1. Автобус и велосипедист едут по одной прямой дороге в одном направлении с постоянными скоростями 63 км/ч и 33 км/ч. Грузовик едет по другой прямой дороге с постоянной скоростью 52 км/ч. Расстояние от грузовика до автобуса всё время равно расстоянию от грузовика до велосипедиста. Найдите скорость грузовика относительно автобуса.

2. На гладком горизонтальном столе лежит шар массы $m$. С шаром упруго сталкивается клин $M = \frac{m}{2}$, движущийся углом вперёд со скоростью $v = 5$ м/с. Определите время, через которое шар опять столкнётся с клином. Угол клина $\alpha = 30^0$.

3. Лабораторная электроплитка, сопротивление спирали которой $R = 20$ Ом, включена в сеть последовательно с резистором сопротивлением $R_0 = 10$ Ом. При длительном включении плитка нагрелась от комнатной температуры $t_0 = 20$ 0C до максимальной температуры $t_1 = 52$ 0C. До какой максимальной температуры $t_x$ нагреется плитка, если параллельно ей включить ещё одну такую же плитку?

4. Сухие дрова плотностью $\rho_1 = 600$ кг/м3, привезённые со склада, свалили под открытым небом и ничем не укрыли. Дрова промокли, и их плотность стала равной $\rho_2 = 700$ кг/м3. Для того, чтобы в холодную, но не морозную погоду (при температуре $T = 0$ 0C) протопить дом до комнатной температуры, нужно сжечь в печи $M_1 = 20$ кг сухих дров. Оцените, сколько нужно сжечь мокрых дров, чтобы протопить дом до такой же комнатной температуры? Удельная теплота парообразования воды $L = 2,3$ Мдж/кг, удельная теплоёмкость воды $c = 4200$ Дж/(кг0C), удельная теплота сгорания сухих дров $q = 10^7$ Дж/кг.

5. Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены друг с другом тонкой короткой теплоизолированной трубкой с краном, закрытым в начальный момент. В первом сосуде под поршнем, масса которого равна $M$, при температуре $T_0$ находится идеальный одноатомный газ, молярная масса которого равна $\mu$. Во втором сосуде газа нет, и поршень, масса которого равна $m = \frac{M}{2}$, лежит на дне сосуда. Объём между поршнем и верхней крышкой в каждом сосуде вакуумирован. Кран открывают, газ из первого сосуда устремляется под поршень второго и тот начинает подниматься вверх. Вычислите температуру газа после установления равновесия в сосудах. При равновесии между поршнем и крышкой во втором сосуде остаётся свободное пространство. Можно считать,  что $\frac{\mu \nu}{M} = 0,1$, где $\nu$ – число молей газа. Трением можно пренебречь.