I ТУРНИР ЮНЫХ ФИЗИКОВ

ЗАОЧНЫЙ КОЛЛЕКТИВНЫЙ КОНКУРС
(на выполнение этих заданий школам отводился один месяц)

1. Стержни.
Стержень АВ может свободно вращаться вокруг закрепленного конца А. В точке В к нему шарнирно прикреплен стержень ВС. Точка С движется вертикально вниз со скоростью V. Определите ускорение точки В в момент времени, когда стержень АВ вертикален, а ВС -горизонтален.

2. Обручи.
Нить прикреплена к ободу тяжелого обруча и намотана на него. Если другой конец нити прикрепить к потолку и отпустить обруч, то он, вращаясь и разматывая нить, будет двигаться вниз. Пусть много таких обручей соединены 'последовательно', т.е. конец нити следующего обруча прикреплен к оси предыдущего. Все обручи одновременно отпустили и они пришли в движение. Определите, с каким ускорением движется верхний обруч. Считайте, что масса обруча равномерно распределена по его ободу, спицы невесомы, нити невесомы и нерастяжимы, трение отсутствует.

3. Бегунок.
Массивный цилиндрический каток (бегунок), насаженный на горизонтальную ось (штангу), катится по горизонтальной плоскости вокруг опорного вертикального столба. Масса бегунка m , его радиус R , длина штанги, соединяющей бегунок и опорный столб, равна L. Штанга вращается с угловой скоростью W. Найдите силу давления бегунка на землю. Объясните, почему она больше mg.

4. Конический маятник.
Тонкий однородный стержень одним концом шарнирно прикреплен к оси электромотора. На другой конец стержня насажен тяжелый шарик. Ось электромотора вертикальна. Что будет происходить при различных скоростях вращения оси электромотора (отклонится ли стержень от вертикали и на какой угол)?

5. Лед.
Оцените, какой минимальной толщины должен быть лед, чтобы он еще выдерживал вес человека.
6. Песочная горка. Из трубки тонкой струйкой равномерно сыплется песок. Определите, как зависит от времени высота образующейся горки и ее форма.

7. Пуля.
Быстро летящая пуля оставляет в стекле маленькое отверстие, тогда как медленно летящая может разбить стекло. Объясните это явление и оцените минимальную скорость пули, при которой она еще не разбивает стекло целиком.

8. Газовая постоянная.
Большая бутыль с воздухом при комнатной температуре и атмосферном давлении плотно закрыта резиновой пробкой. Через пробку бутыль соединена с U-образным водяным манометром. Экспериментатор при помощи медицинского шприца впрыснул сквозь резиновую пробку внутрь бутыли небольшую порцию ацетона. Его наблюдения позволили определить универсальную газовую постоянную R с точностью 5%. Проделайте подобный эксперимент.

9. Резисторы.
Собрана какая-то сложная цепь из сопротивлений и оттуда выведены два конца А и В, между которыми измеряется эквивалентное сопротивление этой цепи. Можно ли, соединяя резистором какие-нибудь две точки внутри цепи, увеличить эквивалентное сопротивление между точками А и В?

10. Плавкий предохранитель.
Тонкая медная проволочка может быть использована в качестве плавкого предохранителя. Исследуйте зависимость тока перегорания медной проволочки от ее диаметра.

11. Черный ящик.
Сделать «черный ящик» с двумя выводами без источников питания внутри, так чтобы его вольтамперная характеристика имела падающий участок (с ростом напряжения ток уменьшается). Примечание: использование туннельных диодов – недозволенный прием, так как туннельный диод как раз и представляет собой такой ящик.

12. Плоский конденсатор.
Четыре одинаковых пластины расположены так, как показано на рисунке. Расстояние между пластинами намного меньше размеров пластин. Емкость между средними пластинами - С. Соединим крайние пластины проводником. Не странно ли, что емкость изменилась? Ведь средние пластины образуют плоский конденсатор, а поле плоского конденсатора сосредоточено внутри него, то есть около крайних пластин поля нет. Как же их замыкание может повлиять на величину электрической емкости?

13. Вращающийся цилиндр.
Оцените величину индукции магнитного поля, возникающего при быстром вращении медного цилиндра вокруг своей оси.

14. Зрительная труба.
Если смотреть в зрительную трубу сквозь плоское стекло, то изображение будет нечетким. Почему? Оцените толщину стекла, при которой изображение еще будет четким.

15. Переменный показатель преломления.
Прозрачная плоскопараллельная пластина обладает тем свойством, что ее показатель преломления изменяется по линейному закону от значения n1 до значения n2 в направлении, перпендикулярном пластине. На пластину под некоторым углом падает световой луч. Опишите траекторию светового луча в пластине.

16. Контактная разность потенциалов.
Две хорошо очищенные пластины, платиновая и вольфрамовая, находятся в вакууме, образуя плоский конденсатор. Пространство между ними заполняют окисью углерода. Определите возникающую при этом разность потенциалов между пластинами. Считайте, что молекулы СО осаждаются на поверхности металла с образованием химической связи углерод – металл, молекула СО представляет собой диполь р =q.l = 3,3.10–31 Кл.

17. Шутка.
В мире происходит много странных вещей. Например, если в снег воткнуть палку, то снег вокруг нее через некоторое время начнет подтаивать. Почему?

ЗАДАЧИ ФИНАЛЬНОГО ТУРА
(на выполнение этих заданий командам отводилось два часа)

18. Камертон.
Измерьте длину волны звука, излучаемого камертоном. В Вашем распоряжении: цилиндрическая мензурка высотой 30 см и диаметром 4 см, сосуд с водой, линейка длиной 30 см.

19. Свеча.
Горящая свеча находится в большой открытой банке емкостью 3 л. Банка свободно падает с высоты 2,5 м на мягкую подстилку. Опишите и объясните наблюдаемые при этом явления.

20. Связь.
Наладьте канал связи на расстояние 8 м и передайте информацию в пять слов без утечки ее противнику. Гонцов использовать нельзя.

21. Деревянный проводник.
Определите сопротивление деревянной палочки. Даны: круглая палочка диаметром 1 см и длиной 30 см и приборы из школьной лаборатории (среди них нет электроизмерительного прибора для измерения сопротивлений более 200 МОм).

22. Высота комнаты.
Измерьте высоту аудитории, используя случайно оказавшиеся в ваших карманах предметы.

23. Уровень.
Определите уровень воды в непрозрачном (светонепроницаемом) плотно закрытом сосуде.

КОНКУРС КАПИТАНОВ
(время на выполнение одного задания – 5 минут)

24. Площадь фигуры.
Измерьте площадь фигуры неправильной формы, нарисованной на миллиметровой бумаге.

25. Противник.
Оцените массу и рост противника.

КОНКУРС БОЛЕЛЬЩИКОВ
(время на выполнение заданий – 40 минут)

26. Стихи.
Изложите физический закон в стихах в стиле известного поэта.

27. Загадочные картинки.
Придумайте подписи к рисункам.

ПРИМЕЧАНИЕ:
Условия задач 1, 9, 12, 15 и 16 будут уточнены.
     
 
Центр дополнительного образования детей 'Дистантное обучение'
История ИТФ
История ТЮФ
Московские ТЮФ
1-й Московский ТЮФ
2-й ТЮФ
3-й ТЮФ
4-й ТЮФ
5-й ТЮФ
6-й ТЮФ
7-й ТЮФ
8-й ТЮФ
9-й ТЮФ
Международные ТЮФ

 
Оргкомитет

Дизайн и программинг "Арт-Навигатор"