Городская олимпиада по физике. г. Могилев. 10 класс. 2020 г. Теоретический тур

          

Городская олимпиада по физике. г. Могилев. 10 класс. 2020 г.

Теоретический тур

1. Два шара из одинакового материала радиусами $r$ и $2r$ поместили в цилиндрический сосуд диаметром $4,5r$, как показано на рисунке. В сосуд наливают жидкость плотностью $\rho$. Когда жидкость доходит до середины верхнего шара, нижний шар перестает давить на дно.

1.1 Чему равна плотность материала шаров?

1.2 С какой силой в этот момент верхний шар давит на нижний?

Примечание: объем шара вычисляется по формуле $V = \frac{4}{3}\pi r^3$, где $r$ - радиус шара.

2. С некоторым количеством идеального одноатомного газа совершают циклический процесс, состоящий из двух изобар и двух изохор. Середина изобары $2-3$ и середина изохоры $3-4$ лежат на одной изотерме, соответствующей температуре $Т$.

2.1. Докажите, что точки $2$ и $4$ цикла также лежат на одной изотерме.

2.2. Считая известными температуру $T$ и температуру $T_3$ газа в состоянии $3$, найдите КПД этого цикла.

3.