V ТУРНИР ЮНЫХ ФИЗИКОВ

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

115. Придумай сам. Самостоятельно сформулируйте физическую задачу-проблему и решите ее.

116. Гол. '...сильнейший удар! Го-о-ол!!!' Каково максимальное давление в футбольном мяче при ударе?

117. Дождь и пух. Оцените, во сколько раз уменьшится количество тополиного пуха в воздухе после грозового дождя (Московская область, июнь, гроза средней силы и продолжительности).

118. Гравитационное поле. Как зависит напряженность гравитационного поля Земли от расстояния до ее центра?

119. Электрическое поле. Предложите способ и измерьте напряженность электрического поля Земли.

120. Взрыв. На маленьком островке Курильской гряды физик охотился за бабочкой. Вдруг, в момент, когда бабочка сложила крылья, ее отнесло на 10 см. в сторону. Оказалось, что в 300 км от наблюдательного пункта физика началось извержение вулкана – произошел первый мощный взрыв с выбросом газов и пепла. Оцените энергию взрыва.

121. Болото. Объясните, почему человек может утонуть в болоте, даже если средняя плотность болотной среды больше плотности воды?

122. Мариинский желоб. Каково давление воды на дне самой глубокой океанской впадины?

123. Аэростат. Аэростат объемом 1000м3 находится в равновесии на высоте H=300м над поверхностью Земли. Вдруг на него сверху сел беркут массой m=10кг. Как будет опускаться аэростат?

124. Воздушный шарик. Исследуйте зависимость избыточного давления воздуха в воздушном шарике от его диаметра.

125. Парафин. Определите коэффициент объемного расширения парафина в интервале температур (0 OС : + 80 OС).

126. Прыгающий шарик. Горизонтальная упругая плита совершает гармонические колебания вверх-вниз с амплитудой А и частотой w. Определите, на какую максимальную высоту Н может подскочить стальной шарик, находящийся на этой плите. Оцените, через какое время t от начала процесса можно ожидать, что шарик подскочит на высоту 0.99 H. Для экспериментального исследования этого процесса соберите следующую установку:
1. Стальной шарик, диаметр 1–3мм.
2. Ферритовый стержень от любительского радиоприемника диаметром 8мм и длиной 100–150мм.
3. Картонный каркас для катушки.
4. Катушка, число витков которой необходимо подобрать так, чтобы создавалось максимальное магнитное поле.
5. Жесткое крепление конца ферритового стержня.
6. Стеклянная трубка для удерживания шарика.
7. Звуковой генератор 0.5–20 кГц.
Частоту генератора следует настраивать в резонанс с механическими колебаниями стержня. Для индикации резонанса положите лезвие безопасной бритвы на верхний конец стержня. При достижении резонанса лезвие задребезжит.

127. Лом. Оцените, какую работу необходимо совершить, чтобы завязать узлом стальной лом.

128. Кабестан. Канат, одним концом прикрепленный к стене, намотан на вал электродвигателя (n витков). Каково натяжение закрепленного участка каната, если к свободному концу каната приложена сила F? Коэффициент трения канат-вал К, частота вращения W.

129. Водопровод. Как, не разрушая водопроводной трубы, определить, в какую сторону течет в ней вода, если вы имеете доступ только к ограниченному участку этой трубы (не более двух метров)?

130. Брызги. Камушек падает в воду с высоты H. Какова при этом максимальная высота подъема водяных брызг?

131. Конан Дойль. 'В тот вечер, сидя подле дяди на красном бархатном диванчике, я впервые увидел кое-кого из людей, чья слава и чудачества не забыты миром и по сей день. – Старик с кислой миной и тонкими ногами – это герцог Куинсберри, – сказал дядя. – В состязании с графом Таафом он проехал в фаэтоне девятнадцать миль за один час, и ему удалось за полчаса передать письмо на расстояние в пятьдесят миль – письмо перебрасывали из рук в руки с крикетным мячом ... – А зачем это ему понадобилось, сэр? – удивленно спросил я. Дядя пожал плечами. Так ему вздумалось, – сказал он'. А. Конан Дойль. 'Родни Стоун'. Придумайте и испытайте канал передачи письма средствами ХVIII века на расстояние 2 км за минимальное время.

ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ ФИНАЛИСТАМ
(на выполнение заданий школам отводилось две недели)

132. Невесомость. Сконструируйте и изготовьте в школьной лаборатории прибор, демонстрирующий явление невесомости (например, фонарик, загорающийся, когда он находится в невесомости).

133. Представление. Разыграйте с участием членов команды и болельщиков представление на физическую тему. Длительность представления – 5 минут, жанр – произвольный.

ЗАДАЧИ ФИНАЛЬНОГО ТУРА
(на решение задач с представлением письменных отчетов командам отводилось два часа)

134. Гелий. Экспериментатор делает глубокий выдох, а затем глубоким вдохом наполняет легкие и дыхательные пути гелием (через трубку из газгольдера). После этого экспериментатор произносит вслух несколько фраз. Присутствующих, даже тех, кто ранее не слышал голоса этого человека, поражает необычность звучания его речи. Во-первых, высота тона становится в несколько раз выше. Во-вторых, тембр голоса сильно искажается, делая его неузнаваемым. По мере выдыхания гелия, практически после первого вдоха воздуха, обычное звучание голоса восстанавливается. Объясните, почему увеличивается высота основного тона человеческого голоса в этом эксперименте.

135. Магнит. Известно, что при помощи магнита можно поднимать тяжести. В эксперименте, демонстрирующем подъемную силу магнита, использовались: тороидальный керамический магнит, к которому для удобства была приклеена ручка из немагнитного материала, подъемная платформа в виде двух стальных дисков, связанных вдоль оси стержнем и набор съемных грузов. Оказалось, что максимальный вес груза, который можно поднять этим магнитом, равен 25Н. Если теперь на боковую поверхность магнита наложить тонкую полоску жести, то подъемная сила магнита возрастет до 35Н. Как объяснить столь значительное увеличение подъемной силы магнита?

136. Неуверенный Тузик. Голова детской игрушки (собачки Тузика) при помощи стальной пружины прикреплена к стене. Если возбудить колебания головы Тузика в вертикальной плоскости – 'да-да', то через некоторое время они перейдут в горизонтальную плоскость – 'нет-нет' потом опять 'да-да' и так много раз до полного затухания колебаний. Объясните явление.

137. Показатель преломления. Определите показатель преломления стекла, из которого изготовлена цилиндрическая палочка. В распоряжении экспериментаторов имеются: цилиндрическая стеклянная палочка диаметром 30мм и длиной 50см, штатив для закрепления палочки в любом положении, источник света – гелий-неоновый лазер, диск с калиброванными отверстиями диаметром 1мм и 2мм на штативе, белый экран, штангенциркуль и рулетка (2 метра).

138. Вода и лед. Можно ли вскипятить чай в ледяном стаканчике? Оказывается, можно! В большой кусок льда вморожены три обычных тонкостенных стакана (200мл). В стаканы наливают холодную воду, кладут по два кусочка сахара и по щепотке чая. Все это на лотке закладывают в духовку СВЧ-печи 'Электроника' и включают ее. Через пять минут капитаны команд получают по стакану сладкого, хорошо заваренного, горячего чая. При этом оказывается, что лед расплавился только в местах соприкосновения с горячими стаканами. Объясните, почему в СВЧ печи вода нагревается, а лед – нет.

КОНКУРС КАПИТАНОВ И БОЛЕЛЬЩИКОВ
(Капитаны выполняли задания с двумя помощниками. Болельщики присылали ответы в пользу одной из команд – финалистов Турнира. Время на выполнение каждого задания – 5 минут)

139. Кинематика. Однородный диск катится без проскальзывания по горизонтальной плоскости со скоростью V. Как определить с помощью линейки величину и направление мгновенной скорости некоторой точки А на ободе диска?

140. Факелы. В середину длинной стеклянной трубки (l = 1 м) подается светильный газ. Концы трубки являются горелками. При горизонтальном положении трубки получаются факелы одинаковой величины. Как изменится величина факелов, если трубку наклонить?

141. Проволочка. Тонкая гибкая проволочка, изогнутая случайным образом, концами присоединена к двум близко расположенным клеммам. Какую форму примет проволочка, если к клеммам подключить:
а) Источник постоянного тока.
б) Источник переменного тока.
Считайте, что эксперимент производится в невесомости.

142. Юла. Юла в виде диска, насаженного на заостренный стержень, касается боковым ребром поверхности стола и вращается вокруг вертикальной оси со скоростью w. Какова скорость W вращения юлы вокруг собственной (в данном случае наклонной) оси?

143. Тепловая машина. Велосипедное колесо, у которого все металлические спицы заменены натянутыми резиновыми жгутами, тщательно сбалансировано на горизонтальной оси. Если мощным источником света облучать резиновые жгуты по одну сторону от оси колеса, то колесо начнет вращаться. В какую сторону и почему начнет вращаться колесо?

144. Дымоход. Объясните, почему существует тяга в печной (заводской) трубе. Введите параметр, характеризующий тягу, и определите, как он зависит от высоты трубы.

145. Фигуры Лиссажу. На выходы X и У осциллографа подаются гармонические сигналы с отношением частот f1/f2= 2/3. Нарисуйте осциллограмму.

146. Пульсации. Вы собрали простейший однополупериодный выпрямитель с фильтрацией. Какова амплитуда пульсаций выходного напряжения, если U = 220 В, F - 50 Гц, R = 2 кОм, С = 50 мкФ?

147. Роса. На стекло подышали так, что оно запотело, и плотно накрыли это место стеклянным колпаком. Скоро стало заметно, что некоторые капельки росы значительно укрупнились за счет исчезновения большого числа соседних мелких росинок. Объясните это явление. Какова дальнейшая динамика роста или исчезновения отдельных капелек росы?
     
 
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"