PAVASARIO SESIJOS MOKOMOJI FIZIKOS OLIMPIADA 

 

Eksperimentinė užduotis 

 Teorinės užduotys (I kursas, II kursas, III kursas)

 

Eksperimentinė užduotis (2004 03 21)

 

Užduočiai atlikti skiriamos 3 val.

 

Duota: elektrinės talpos matuokls, dvi kvadrato formos metalinės plokštelės su prijungtais prie jų laidais, nežinomo storio lanksti plastmasinė plėvelė, tokio pat ploto kaip ir metalinės.

Išmatuoti:  plastmasinės medžiagos dielektrinę skvarbą.

 Užduotį parengė VU doc. dr. A. Medeišis

 

                      

 

                 

                  

                 

                     

        

        

 

 

 Teorinės užduotys (2004 03 21)

 

Užduotims atlikti skiriamos 4 val.

 

I kursas (12 laida)

Į pradžią

1. Susisiekiančiuose induose, sujungtuose vamzdeliu su čiaupu, apačioje įpilta gyvsidabrio, kairiojoje atšakoje – vandens, dešiniojoje – spirito. Gyvsidabrio lygis atšakose vienodas. H=50 cm, h=20 cm, spirito ir vandens tankių santykis 0,8. Kaip pasikeis skysčių lygiai atšakose atidarius čiaupą? O jei dešiniojoje atšakoje vietoj spirito būtų to paties tankio alyva?

 

 

2. Masės M ir spindulio R tuščiaviduris plonasienis ritinys padėtas ant horizontalaus stalo, jo skersmens vietoje įtaisytame ploname lengvame vamzdelyje dviem vienodomis standumo k lengvomis neįtemptomis spyruoklėmis įtvirtintas masės m rutuliukas, galintis laisvai slankioti vamzdeliu. Prilaikant ritinį nejudamai taip, kad vamzdelis būtų horizontalus, rutuliukas paslenkamas atstumu x iš pusiausvyros padėties, ir visa sistema paleidžiama. Kokiu pagreičiu pradiniu momentu judės ritinio centras, jei ritinys stalu neslysta?

 

3. Kūnas pastumiamas nuožulniąja plokštuma aukštyn ir po kurio laiko grįžta į pradinę padėtį. Kuria kryptimi kūnas judėjo ilgiau: aukštyn ar žemyn? Atsakymą pagrįskite.

 

4. Kampiniu greičiu ω besisukanti horizontali platforma keliama aukštyn pagreičiu a. Kokiu atstumu nuo platformos sukimosi ašies esantis mažas tašelis dar nepradės slysti, jei jo ir platformos trinties koeficientas µ? Kokiu pagreičiu Žemės atžvilgiu juda tašelis?

 

5. Keturi vėžliai (1, 2, 3 ir 4) yra kvadrato, kurio kraštinės ilgis 5 m, viršūnėse. Vėžliai vienu metu pradeda ropoti pastoviu greičiu v=5 cm/s: 1 – link 2, 2 – link 3, 3 – link 4, 4 – link 1, ir ropoja pastoviai priderindami kryptį prie pasirinkto vėžlio padėties. Ar taip ropodami vėžliai susitiks, ir jei taip, tai po kiek laiko? Ar vėžliai artėja prie kvadrato vidurio, ir jei taip, tai kokiu greičiu?

 

 II kursas (11 laida)

Į pradžią

1. Susisiekiančiuose induose, sujungtuose vamzdeliu su čiaupu, apačioje įpilta gyvsidabrio, kairiojoje atšakoje – vandens, dešiniojoje – spirito. Gyvsidabrio lygis atšakose vienodas. H=50 cm, h=20 cm, spirito ir vandens tankių santykis 0,8. Kaip pasikeis skysčių lygiai atšakose atidarius čiaupą? O jei dešiniojoje atšakoje vietoj spirito būtų to paties tankio alyva?

 

 

2. Masės M ir spindulio R tuščiaviduris plonasienis ritinys padėtas ant horizontalaus stalo, jo skersmens vietoje įtaisytame ploname lengvame vamzdelyje dviem vienodomis standumo k lengvomis neįtemptomis spyruoklėmis įtvirtintas masės m rutuliukas, galintis laisvai slankioti vamzdeliu. Prilaikant ritinį nejudamai taip, kad vamzdelis būtų horizontalus, rutuliukas paslenkamas atstumu x iš pusiausvyros padėties, ir visa sistema paleidžiama. Kokiu pagreičiu pradiniu momentu judės ritinio centras, jei ritinys stalu neslysta?

 

3.Sujungta elektrinė grandinė pagal patiektą schemą. Ampermetrai 1 ir 2 rodo I1=2 A, I2=3 A. Kokie yra kitų ampermetrų rodmenys? Kam lygus varžos ir ampermetro vidaus varžos santykis? Visi ampermetrai vienodi.

 

4. Platus ir plonas elektronų pluoštas horizontalia kryptimi greičiu v=105 m/s išlekia iš plyšio, kurio aukštis žymiai mažesnis už plotį. Elektronų koncentracija išlekiant iš plyšio n=·1010 m-3. Kokiame atstume elektronų pluošto storis taps dvigubai didesnis? Laikome, kad tas atstumas žymiai didesnis už pluošto storį. me=9·10-31 kg, e=1,6·10-19 C, ε0=8,85·10-12 F/m.

 

5. Į metalinį spindulio r rutuliuką krinta pluoštelis protonų, pagreitintų įtampa U, nukreiptas lygiagrečiai tiesei, einančiai per rutuliuko centrą. Esant dideliam atstumui nuo rutuliuko pluoštelis yra atstumu d nuo tos tiesės. Protonai, patekę į rutuliuką, tolygiai pasiskirto jo paviršiuje. Iki kokio potencialo gali įsielektrinti rutuliukas?

 

 

III kursas

Į pradžią

1. Susisiekiančiuose induose, sujungtuose vamzdeliu su čiaupu, apačioje įpilta gyvsidabrio, kairiojoje atšakoje – vandens, dešiniojoje – spirito. Gyvsidabrio lygis atšakose vienodas. H=50 cm, h=20 cm, spirito ir vandens tankių santykis 0,8. Kaip pasikeis skysčių lygiai atšakose atidarius čiaupą? O jei dešiniojoje atšakoje vietoj spirito būtų to paties tankio alyva?

 

 

2. Masės M ir spindulio R tuščiaviduris plonasienis ritinys padėtas ant horizontalaus stalo, jo skersmens vietoje įtaisytame ploname lengvame vamzdelyje dviem vienodomis standumo k lengvomis neįtemptomis spyruoklėmis įtvirtintas masės m rutuliukas, galintis laisvai slankioti vamzdeliu. Prilaikant ritinį nejudamai taip, kad vamzdelis būtų horizontalus, rutuliukas paslenkamas atstumu x iš pusiausvyros padėties, ir visa sistema paleidžiama. Kokiu pagreičiu pradiniu momentu judės ritinio centras, jei ritinys stalu neslysta?

 

3. Sujungta elektrinė grandinė pagal patiektą schemą. Ampermetrai 1 ir 2 rodo I1=2 A, I2=3 A. Kokie yra kitų ampermetrų rodmenys? Kam lygus varžos ir ampermetro vidaus varžos santykis? Visi ampermetrai vienodi.

 

 4. Žiūrint iš šono į stiklinį butelį su spalvotu skysčiu atrodo, kad skystis užima visą tūrį, sienelės yra be galo plonos. Tuo tarpu spiritinio termometro vamzdelyje esančio skysčio stulpelio skersmuo yra mažesnis, negu vamzdelio išorinis skersmuo, vamzdelio sienelių storis aiškiai matomas. Paaiškinkite tą reiškinį ir įvertinkit jį lemiančias sąlygas.

 

5. Į metalinį spindulio r rutuliuką krinta pluoštelis protonų, pagreitintų įtampa U, nukreiptas lygiagrečiai tiesei, einančiai per rutuliuko centrą. Esant dideliam atstumui nuo rutuliuko pluoštelis yra atstumu d nuo tos tiesės. Protonai, patekę į rutuliuką, tolygiai pasiskirto jo paviršiuje. Iki kokio potencialo gali įsielektrinti rutuliukas?

 

 Pastaba: ši informacija interneto svetainėje www.olimpas.lt skelbiama nuo 2004 04 15.