1. Élève de septième

Un élève de cinquième se rend à l'école depuis son domicile à une vitesse constante V ═ 2 m/s. La distance entre la maison et l'école est L ═ 103 m, et le garçon a le temps juste à temps pour le début de la leçon. Un jour, un élève de cinquième décide de rentrer à mi-chemin parce qu'il a oublié d'éteindre un appareil électrique. Pourra-t-il se rendre à l'école au début de la leçon si à partir de ce moment il court à vitesse v═ 14,4km/h ?

2. Neige

Les touristes ont rempli le pot à ras bord de neige et ont fait fondre V = 0,75 litre d'eau de cette neige. Trouvez le volume du pot si l'on sait que l'eau est quatre fois plus dense que la neige recueillie par les touristes dans le pot.

3.Papier

Comment trouver la densité du papier s'il y a un cahier épais dans une cage, une pièce de monnaie pesant m ═ 1g, des ciseaux et une balance à levier sans poids ? Le côté de la cellule dans le cahier a une longueur a = 0,5 cm.

4. Amphore

Lors de fouilles archéologiques, une ancienne bouteille transparente a été retrouvée, Partie inférieure qui a la forme d'un parallélépipède et en volume représente plus de la moitié de la bouteille entière. Partie supérieure la bouteille a une forme irrégulière (voir photo). Comment, ayant une règle, un bouchon de liège pour cette bouteille et des réserves d'eau illimitées, déterminer le volume de la bouteille ?

5. Sprinter

L'athlète, après avoir parcouru cent mètres, a commencé à s'arrêter au moment de franchir la ligne d'arrivée et s'est complètement arrêté à une distance de 5 mètres derrière lui. Déterminer combien de temps l'athlète a couru la distance, si son vitesse de pointeétait Vmax = 10m/s. Supposons que pendant l'accélération et la décélération, la vitesse de l'athlète change de manière uniforme, le temps d'accélération et le temps de décélération sont les mêmes.

Olympiade panrusse des écoliers année scolaire 2016-2017

visite de l'école olympiades de physique

7 Classer

1. élève de septième

Un élève de cinquième se rend à l'école depuis son domicile à une vitesse constante V ═ 2 m/s. La distance entre la maison et l'école est L ═ 103 m, et le garçon a le temps juste à temps pour le début de la leçon. Un jour, un élève de cinquième décide de rentrer à mi-chemin parce qu'il a oublié d'éteindre un appareil électrique. Sera-t-il à temps pour l'école au début du cours si à partir de ce moment il court à une vitesse de v ═ 14,4 km/h ?

La solution:

Changer les unités de vitesse de course Vrun = 14,4km/h = 14,4x1000m/3600s = 4 m/s
Le temps total des étudiants : Δt = L/v = 103m/2m/s = 51.5s
Temps passé à marcher du domicile au lieu de l'arrêt forcé :
Le temps qu'il a fallu à l'élève pour courir à la maison et de la maison à l'école: t \u003d (L / 2 + L) / Vcourse \u003d 1,5L / 4m / s \u003d 1,5x103m / (4m / s) \u003d 38,625s ≈ 38 .6s
La comparaison de t et Δt/2 montre que l'élève ne sera pas à l'heure pour le début de la leçon.

2. Neiger

Les touristes ont rempli le pot à ras bord de neige et ont fait fondre V = 0,75 litre d'eau de cette neige.

Trouvez le volume du pot si l'on sait que l'eau est quatre fois plus dense que la neige recueillie par les touristes dans le pot.

La solution:

3. Papier

Comment trouver la densité du papier s'il y a un cahier épais dans une cage, une pièce de monnaie pesant m ═ 1g, des ciseaux et une balance à levier sans poids ? Le côté de la cellule dans le cahier a une longueur a = 0,5 cm.

La solution:

Pour trouver la densité du papier, nous réaliserons une expérience de pensée en utilisant l'inventaire fourni selon l'état du problème.

2Recalculer le nombre de cellules sur le plateau d'échelle gauche N l 1Trouvez l'épaisseur d'une feuille de papier, en égalisant le côté connu par condition

cellules un \u003d 0,5 cm avec le bout des feuilles de cahier attachées. En recalculant le nombre de tôles obtenues par un tel réglage N l , on trouve l'épaisseur d souhaitée :

ré= un/Nl

3Trouvez le volume de papier qui équilibrait la pièce Vb :

V b \u003d une une ré N l \u003d a² (a / N l) N l \u003d a³ (N l / N l)

Nous obtenons la densité de papier souhaitée: ρ \u003d m / V b \u003d 1g / (0,125 cm³ (N l / N l) \u003d

8 (N l /N l) g/cm³2

4. Amphore

Lors de fouilles archéologiques, une ancienne bouteille transparente a été trouvée, dont la partie inférieure a la forme d'un parallélépipède et représente plus de la moitié de la bouteille entière en volume. Le haut de la bouteille est de forme irrégulière (voir photo).

Comment, ayant une règle, un bouchon de liège pour cette bouteille et des réserves d'eau illimitées, déterminer le volume de la bouteille ?

La solution:

forme parallélépipédique.

En mesurant la longueur ( un), largeur (b) et hauteur (h) du parallélépipède, on obtient le volume

parties d'une bouteille remplie d'eau: V p \u003d un b h

Fermer la bouteille avec un bouchon

Retourner la bouteille

On mesure la hauteur de la couche d'air h ‘ et trouver le volume d'air au dessus de l'eau :

V dans =un b h ‘

On obtient le volume souhaité de la bouteille : V = V P + V dans = un b ( h + h ‘)

5. Sprinter

L'athlète, après avoir parcouru cent mètres, a commencé à s'arrêter au moment de franchir la ligne d'arrivée et s'est complètement arrêté à une distance de 5 mètres derrière lui. Déterminez combien de temps l'athlète a parcouru la distance, si sa vitesse la plus élevée était V max = 10 m/s.

La solution:

Pour faciliter la résolution du problème, il est logique de tracer la vitesse du coureur en fonction du temps. Si vous avez un graphique, vous pouvez rencontrer deux solutions.

Méthode 1 ("sur le front")

Il est évident que le temps souhaité τ, pendant lequel l'athlète a parcouru la distance, est

est donnée à partir du temps d'accélération τ p et du temps où sa vitesse était maximale

τ max : τ = τ p + τ max

τр peut être trouvé si nous utilisons le fait que la vitesse pendant l'accélération a changé

uniformément : τ p = S p /v Épouser . Ici S p\u003d 5m (longueur d'accélération, égale par condition à la longueur

freinage), v Épouser -vitesse moyenne lors de l'accélération, égal à V maximum/2= 5m/s : τ R=5m/5(m/s) = 1s.

τ maximum se trouve selon la formule de mouvement uniforme lorsque l'athlète s'est déplacé avec

permanent vitesse maximum: τ maximum= (100m - 5m) / 10m/s= 9.5s

En conséquence, nous trouvons la réponse à la question du problème : τ = τ R +τ maximum= 1s+9.5s = 10.5s

Méthode 2

Si l'on tient compte du fait que, selon la condition, les triangles d'accélération et de décélération sur le dessin de vitesse sont égaux, la réponse est obtenue immédiatement, en tenant compte du fait que la distance parcourue est égale à l'aire sous le graphique de vitesse : τ = 105m /10 m/s = 10,5 s. Pour une telle décision, si on la compare à la première, il convient d'ajouter deux points bonus.

En contact avec

L'athlète de 29 ans, surnommé Lightning, a parcouru la distance en 9,81 secondes. Il s'agit du huitième résultat de l'histoire, excluant les performances des athlètes dont la performance a été annulée rétroactivement pour cause de dopage. La deuxième place est revenue à l'Américain de 34 ans Justin Gatlin, 9,89. Ce sprinteur a été banni deux fois dans sa carrière pour usage de substances prohibées, mais les autorités de tutelle n'ont posé aucune question sur son admission aux JO. Avant le départ, Gatlin était gêné par les tribunes.

Le troisième était le coureur de la nouvelle vague, le Canadien de 21 ans André de Grasse, qui n'est pas encore bien connu du grand public et qui n'a pas d'exploits sérieux. Le temps de l'athlète - 9,91 - est 0,01 meilleur que son propre record personnel. Le nouveau venu du parti de l'élite a réussi à devancer un maître aussi fort que le vice-champion de Londres 2012 du 100 et 200 m jamaïcain Johan Blake. Et cela, bien sûr, est une très grande sensation.

Bolt s'est frayé un chemin vers la finale non sans aventure. Lors des qualifications de samedi, le Jamaïcain n'a montré que le quatrième résultat (10,07) sur 69 athlètes autorisés à prendre le départ. Usain lui-même l'a expliqué par un départ très précoce : lui, dit-on, n'avait pas l'habitude de courir le matin. Mais, comme l'a admis Bolt, il a réussi à guérir tous ses bobos et à aborder les Jeux dans une condition physique optimale.

L'étape de 1/2 finale a enfin rassuré de nombreux admirateurs du talent de Bolt. 9.86 - c'était meilleur temps et en même temps une offre de poids pour la victoire finale.

Dans la course principale, selon une longue tradition, le Jamaïcain est resté pour l'instant dans l'ombre et a commencé à rouler agressivement quelques dizaines de mètres seulement avant la ligne d'arrivée. La tactique préférée d'une légende vivante lui a également valu le succès cette fois. Quand il a semblé à beaucoup qu'une sensation se préparait, Bolt a "mangé" sans effort Gatlin, qui menait une partie importante de la distance.

Les secondes affichées, bien sûr, sont inférieures à ses résultats victorieux à Pékin 2008 (9,69), Londres (9,63), ainsi qu'au record du monde du Jamaïcain (9,58 à la Coupe du monde 2009), mais elles sont aussi très impressionnantes.

Rappelons que lors des deux Jeux olympiques mentionnés, Bolt, en plus du 100 m, a remporté le 200 m et le relais 4 x 100 m. Les finales de ces épreuves sont prévues respectivement les 18 et 19 août. Et après les JO 2016, le seul est bien décidé à mettre un terme à sa carrière sportive.

Soit dit en passant, Bolt risque de perdre «l'or» pour le relais de Pékin, car un test de dopage récemment revérifié de son coéquipier Nesta Carter dans cette équipe a donné un résultat positif. Usain a pris cette information avec un calme olympien.

En plus des superstars, un certain nombre de personnages curieux ont couru le 100 mètres à Rio. Par exemple, le champion du monde 2003 de 40 ans, Kim Collins, de la petite nation insulaire de Saint-Kitts-et-Nevis, qui a fait ses débuts olympiques à Atlanta en 1996, était loin d'être le pire au tour préliminaire (10,18) et en demi-finale. -finale (où il a participé à une course avec Bolt, 10.12), mais n'est pas allé plus loin.

Le meilleur des Européens a été le Français de 24 ans Jimmy Vico, il occupe la septième place de la finale (10.04). Le plus rapide des athlètes à la peau blanche est le Français de 26 ans Christophe Lemaitre, qui a montré 10,16 en qualifications.

Détails Mis à jour le 31.03.2013 12:40

Conditions pour les tâches de la visite de la ville en 2003 pour la 7e année.

Première étape.

Tache 1.

Dans la fabrication d'une boule de cuivre creuse avec deux petits trous, une autre boule de cuivre solide y était placée avec un fil attaché à celle-ci, dont l'extrémité libre était laissée à l'extérieur. Déterminez la masse de la sphère creuse, si vous avez: un récipient en verre cylindrique dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre grande balle, gobelet, feutre, verre, eau. La densité du cuivre est supposée connue.

Tâche 2.

Un trou mince est pratiqué au centre d'un piston pesant 10 kg et d'une surface de 500 cm2. On sait que si un piston est fixé dans un tuyau vertical et que de l'eau est versée dessus jusqu'à un niveau de 10 cm, 5 ml d'eau s'écouleront par le trou du piston en 1 s. L'eau est versée dans un récipient cylindrique jusqu'à un niveau de 10 cm et un piston est placé sur le dessus. Le piston s'adapte parfaitement contre les parois du vaisseau, mais peut se déplacer sans frottement. Combien de temps faut-il au piston pour atteindre le fond de la cuve ?

Tâche 3.

Certains matériaux peuvent être utilisés pour fabriquer des fils droits de différentes longueurs et épaisseurs. Si vous accrochez un tel fil à une extrémité, il peut se casser sous propre poids, tandis que le fil ne change pratiquement pas de longueur. On sait que la longueur maximale d'un fil qui ne casse pas sous son propre poids ne dépend pas de sa section et est égale à 2,8 m. Il existe 8 fils de 1 m de long et de sections différentes (voir tableau). Ils commencent à s'accrocher séquentiellement les uns aux autres, en commençant par le premier. Chaque fil suivant est attaché à l'extrémité libre du précédent, comme indiqué sur la figure. La masse de la connexion filaire est très faible. Combien de fils peuvent être suspendus jusqu'à ce que l'un d'eux se casse, et quel est le numéro du fil cassé ?

Tâche 4.

L'athlète, après avoir parcouru une centaine de mètres, a commencé à s'arrêter au moment de franchir la ligne d'arrivée et s'est complètement arrêté à une distance de 5 m de celle-ci. Déterminez combien de temps l'athlète a parcouru la distance si sa vitesse maximale pendant la course était de 10 m/s. Considérez que la vitesse de l'athlète a augmenté pendant l'accélération et a diminué uniformément pendant le freinage, les temps d'accélération et de décélération sont les mêmes.

Seconde phase.

Tâche 5.

De nombreuses planches ont été préparées pour le numéro de cirque, chacune pouvant tourner autour du point d'appui. Dans ce cas, le support est situé à une distance de 1/3 de la longueur de la planche de son bord. Les planches sont alignées comme indiqué sur l'image ; une charge de 30 kg est placée sur la plus externe d'entre elles. Grande famille les frères acrobates essaient de garder l'équilibre sur les planches, tandis que chaque frère se tient debout sur deux planches en même temps. La masse de chaque frère est de 80 kg. Combien de frères peuvent garder l'équilibre?

Tâche 6.

D'un paquebot d'une longueur de 150 m, se déplaçant à une vitesse de 36 km / h, un bateau avec des personnes du navire en détresse a été retrouvé sur le parcours. Du milieu du paquebot, un bateau a été lancé à l'eau, qui s'est dirigé vers le bateau à une vitesse de 72 km/h. Du nez du paquebot au bateau, le bateau a parcouru 3 km. Après s'être arrêté au bateau pendant 1 minute et avoir pris la détresse, le bateau est reparti à la même vitesse et s'est amarré au même endroit du paquebot où il a été mis à l'eau. La vitesse du bateau pendant le mouvement est supposée constante. Déterminez la distance parcourue par le paquebot pendant toute la durée du mouvement du bateau depuis le moment du départ jusqu'au retour du bateau au paquebot. Tracez la vitesse du bateau par rapport au paquebot depuis le moment du départ jusqu'au moment de l'amarrage.

Tâche 7.

Dans un récipient situé verticalement avec des sections S 1 et S 2 (S 1 = 9S 2) il y a deux pistons en apesanteur. L'espace entre les pistons est rempli d'eau. Les extrémités de la cuve sont ouvertes à l'atmosphère. Un ressort est attaché au piston supérieur avec rigidité k, un poids de masse est suspendu au fond m. Au moment initial, le ressort n'est pas étiré, les pistons sont fixes, la distance entre les pistons h 0 . Trouvez de combien le piston supérieur coulera si les deux pistons sont relâchés.

SOLUTIONS DE TÂCHES DE L'ÉTAPE RÉGIONALE

OLYMPIADES POUR LES ÉCOLIERS EN PHYSIQUE 8e ANNÉE

ANNEE ACADEMIQUE 2010 – 2011

TACHE 1. Chauffage à l'eau.

Dans ce problème, deux solutions limitantes sont possibles après le premier chauffage (en fonction de la température finale de la glace) :

1). Si la température initiale de la glace est inférieure à -2°C, le réchauffage nécessitera la même quantité de chaleur et le même temps que lors du premier chauffage, à savoir

Q = mc 1 ∆t (1),

2). Si la température initiale de la glace est de 0°C, vous devez d'abord la faire fondre, puis chauffer l'eau résultante de 2°C, c'est-à-dire dépenser la quantité de chaleur

Q 1 = mλ + mc 2 ∆t.

En substituant la valeur de la formule (1), on trouve :

Q 1 = (Q(λ + c 2 ∆t))/ c 1 ∆t = 80,6Q.

Plage de temps de chauffage cible

τ 1< τ 2 < 80,6τ 1 .

TÂCHE 2. Glace de natation.

Selon l'état du problème, la balle est à moitié immergée dans l'eau. Cela signifie qu'il touchera le fond. Dans ce cas, immédiatement après le débordement, le volume d'eau dans le récipient de gauche sera inférieur de V / 2 \u003d 50 cm 3 à celui de droite (voir figure). Étant donné que les niveaux d'eau dans les navires étaient également initialement les mêmes, un volume d'eau égal à V / 4 \u003d 25 cm 3, avec une masse m 1 \u003d ρV / 4 \u003d 25 g, devrait s'écouler du navire gauche Lorsque la glace fond, la masse d'eau comparée à la valeur initiale augmentera de ρV. Par conséquent, un total de ρV/2 = 45 g d'eau doit s'écouler du récipient de gauche vers celui de droite, dont 25 g s'écoulent au premier étage - immédiatement après avoir coulé dans le récipient de glace de gauche. Par conséquent, lorsque la glace fond, la masse d'eau m 2 = ρV / 2 - ρV / 4 = 20 g s'écoulera en plus du récipient gauche vers le droit.

Réponse: m 1 \u003d ρV / 4 \u003d 25 g, m 2 \u003d ρV / 2 - ρV / 4 \u003d 20 g.

TÂCHE 3. Poteaux de compteur.

À la condition indique qu'après 2 minutes, le train était près de la colonne avec le chiffre "2". Cela signifie qu'en un temps donné le train peut parcourir 100 m, 1100 m, 2100 m, 3100 m, 4100 m, etc. Comme la vitesse du train est inférieure à 100 km/h ou 100/60 km/min, le train ne ne peut parcourir en 2 min une distance supérieure à S = (2 min 100 km)/ 60 min ≈ 3,3 km seules les distances suivantes sont possibles : 100 m, 1100 m, 2100 m, 3100 m. Les valeurs de vitesse suivantes correspondent pour eux : 50 m/min, 550 m/min, 1050 m/min, 1550 m/min. Étant donné que, selon la condition, la distance entre la cabine du conducteur et la colonne la plus proche avec le chiffre "3" est de 100 m, alors les valeurs possibles du temps de trajet pour cette distance

Réponse : valeurs de temps possibles

TÂCHE 4. Paradoxes atmosphériques.

La pression atmosphérique diminue avec l'altitude. Par conséquent, lorsque l'air monte, il se dilate. En s'agrandissant, il fonctionne, y consacrant une partie de son énergie interne. C'est la raison principale du refroidissement de l'air.

TÂCHE 5. Chauffage à l'eau.

Laissez N boules être transférées de l'eau bouillante au calorimètre. Notons la capacité calorifique du ballon C, la capacité calorifique de l'eau C in = 4200 J/kg°C, la température de l'eau bouillante t k = 100°C, la température finale t. Selon l'équation du bilan thermique C in (t - t in) \u003d NС (t to - t).

Avec N \u003d 1 et t \u003d t 1, on obtient C in (t 1 - t in) \u003d C (t to - t 1).

En substituant les valeurs numériques des quantités connues dans la dernière équation, on obtient C en \u003d 3C.

Par conséquent, pour tout N, l'équation 3(t - t 1) \u003d N (t à - t) est vraie.

Avec N=2 on obtient t=52°C,

Avec N=3 on obtient t=60°C.

A t=90°C on trouve N=21.

TÂCHE 6. A une centaine de mètres.

Le problème est résolu graphiquement.

Le graphique de la vitesse de l'athlète en fonction du temps a la forme indiquée sur la figure.

La distance totale S = 105 mètres parcourue par l'athlète est égale à l'aire sous ce graphique, et l'aire peut être facilement trouvée en déplaçant sa pièce ombrée, comme indiqué sur la figure. Donc S = V t, d'où t = S/V.

Réponse : 10,5 secondes.