2005-2006 mokslo metų VASAROS KETVIRČIO NAMŲ DARBAI

MOKYKLOS „FIZIKOS OLIMPAS“ moksleiviams*

Fizikos įvadas

 

1. Pilnas 10 l kibiras vandens keliamas iš šulinio. Kadangi dugnas prakiuręs, tai pro jo dugną srūva 0,2 cm3/s greičiu vanduo. Kokia jėga reikia veikti nekilnojamo skridinio, kuriuo keliamas vanduo, virvės galą? Apskaičiuokite darbą, kurio reiks iškelti kibirą į 5 m. aukštį.

 

2. Kokia Archimedo jėga veikia 10 l geležinį kibirą, plaukiantį upe? Laikykite, kad kibiro dugno spindulys yra 5 cm, o viršutinės dalies 10 cm.

 

3. Kokio didžiausio naudingumo koeficiento mechanizmą galima sukonstruoti iš dviejų nekilnojamų ir dviejų kilnojamų skridinių. Nubraižykite jį ir paaiškinkite veikimą.

 

4. Vienas L ilgio medinio sverto (rąsto skerspjūvio plotas yra S) galas paniręs į vandenį, o prie kito galo pakabintas m tašelis. Kur reikia pastatyti atramą, kad sistema būtų pusiausvyra?

 

5. Didelis 100 l talpos indas pripildytas 20°C vandens, ant jo paviršiaus plūduriuoja medinis kūnas. Indas kaitinamas taip, kad kiekvieną minutę vanduo sušyla vienu laipsniu. Medinį kūną veikia jėga F=2t2+10. Po kiek laiko kūnas paskęs?

 

6. Į statinę, kurios aukštis 0,75 m, o tūris 200 l, įpilta 20 l vyno ir ji pastatyta ant skardžio šalia sraunios upės. Deja, dėl neatsargumo statinė buvo įstumta į upę, tekančią 2 m/s greičiu. Apskaičiuokite medinės statinės tūrį, kuris bus paniręs po vandeniu? Ar gali statinė išlaikyti ant vandens 70 kg svorio skęstantįjį?

 

7. Nuo nuolydžio (30°) ežero dugne slenka 5 kg kūnas iš brantmedžio (angl. lignum vitae), trinties koeficientas yra 0,1. Apskaičiuokite pagreitį, kuriuo jis judės?

 

8. Apskaičiuokite žemiau parodyto mechanizmo, sudaryto iš N skridinių, kurių masė - m, naudingumo koeficientą.

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Iš dešimties nikelinių vielos gabalų, išlankstyta dešimt žvaigždžių. Jos visos vėl sukabintos į didelę žvaigždę. Kaip reikia prijungti 120 V įtampą, kad turėtume 1 A srovę kurioje nors vietoje?

 

10. Seniai seniai vienas prancūzas sugalvojo pakelti antį, avį ir gaidį garų balionu į dangaus platybes. 3000 m3 tūrio kupolą buvo ketinama pripildyti karštais vandens garais, į krepšį buvo įdėta 500 m3 talpos pripildytas vandens bakas, kuris kaitinamas 1 kΩ varžos kaitintuvu (tekėjo 1 A srovė). Ar pavyko balionui pakilti? Kokia didžiausia Archimedo jėga jį gali veikti? Laikykite, kad krepšys su elektros generatoriumi ir tuščiu vandens baku sveria 25 kg. Jei prireiks kitų parametrų, tai juos pasirinkite patys.

 

11. Apskaičiuokite Koch snaigės varžą.

 

12. Mažas 1000 l baseinas pripildomas 10 l kibirais. Kas 30 s pilamas 100° vanduo. Kokia bus temperatūra baseine, kai jis bus pilnas, jeigu 1 l vandens atvėsta 10° per 1 min?

 

13. Kokiu pagreičiu leisis 2 kg vidurinis tašelis, jei šonuose prikabintų masė po 0,5 kg?

 

 

 

 

 

 

14. Po kiek laiko sustos šis 10 kg "amžinasis" ratas, jei jis įsukamas 20 m/s greičiu, o kiekvieno rutuliuko masė po 1 kg, trinties koeficientas - 0,05.

 

 

 

 

 

 

15. Į kurią pusę nusvirs svertas (atremtas per vidurį), jei prie jo prikabintų skridinių masės po 1 kg, kūnų - po 0,5 kg. Virvės tempiamos 150 N jėga. Raskite jėgos, veikiančios nekilnojamąjį skridinį stengiantis išlaikyti sverto pusiausvyrą, priklausomybę nuo laiko ir pavaizduokite ją grafiškai, jei kilnojamas skridinys keliamas 10 N jėga.

 

 

 

16. Kodėl paskutinis besileidžiančios saulės spindulys yra žalias?

 

17. Apskaičiuokite slėgį Mariano įduboje?

 

18. Indas 10x10x10 cm pripildytas iki pusės vandens. Iš viršaus stebima moneta, gulinti jo centre. Kur matysime monetą, jei žiūrėsime iš šono?

 

19. Sugalvoję du fizikos uždavinius iš nagrinėtų temų pridėkite su sprendimu prie kitų sprendimo. Uždaviniai bus vertinami pagal tris kriterijus: 1) pagrįstumas (t.y. ar atitinka fiziką), 2) sudėtingumas (tai neturėtų būti tokie, kaip duota tas ir pagal formulę apskaičiuoti tą), 3) originalumas. Be to, penkis aukščiau pateiktus uždavinius, kurių jums nepavyko išspręsti, galite pakeisti dar penkiais sugalvotais uždaviniais, tačiau pastarieji turėtų būti iš analogiškų temų.

 

 

 

*Vyresnieji kursai sprendžia juodžiau pažymėtus uždavinius.

 

Užduotis parengė parengė VU Fizikos fakulteto II k. studentas D. Miliauskas