Материалы к урокам физики

Олимпиада по физике.
Районный тур. 8 класс.

Задача 1. Рельс на дне. 
   Кусок стального рельса лежит на каменистом дне реки. Его поставили вертикально. Изменилась ли при этом выталкивающая сила? Изменится ли она (по сравнению с предылущим случаем), если при подъеме часть рельса окажется над водой? Ответ обоснуйте и укажите для каждого случая, уменьшится или увеличится выталкивающая сила.

Задача 2. Чебурашка поднимает Гену.
   Резиновый крокодил Гена массой m = 10 кг и длиной L = 2 м лежит на горизонтальной поверхности земли. Чебурашка поднимает его за голову так, что ноги Гены упираются в землю (рис 2). Какую минимальную работу А необходимо совершить Чебурашке, чтобы установить Гену под углом а = 60⁰ к горизонту? Какую минимальную силу F он должен прилагать, чтобы удерживать Гену в этом положении? Считайте, что масса крокодила равномерно рапределена по его длине. Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с² (Если кто-то не знает, чему равно g, то что ему делать на олимпиаде?).

Задача 3. Встречные поезда.
   Поезд-экспресс Москва-Дубна прошел за время t₁ = 9 c мимо встречной электрички, двигавшейся с такой же скоростью и имевшей в два раза большую длину. За какое время t₂ экспрес пройдет мимо встречного пассажирского поезда, который в два раза длиннее электрички и едет в два раза быстрее?
   Примечание.Время движения одного поезда мимо другого - это промежуток времени от момента, когда поровнялись их "головы", до момента, когда поравнялись их "хвосты".

Задача 4. Лед в кастрюле.
Ледяной кубик с воздушными пузырьками аккуратно положили в кастрюлю, доверху заполненную водой. Часть воды вылилась через край, и верхняя грань кубик, параллельная поверхности воды, стала выступать над ней на высоту h = 2 см.
1. Какой объем  V₁ воды вылился из кастрюли сразу после опускания кубика?
2. Какой объем  V₂ воды дополнительно вытечет из кастрюли к тому времени, когда кубик полностью расплавится?
Плотность воды 1000 кг/м³, средняя плотность кубика - 800 кг/м³.

Задача 5. Бассейн с подогревом.
   Вода в бассейне поддерживется при t₀= 20⁰С за счет теплообмена с котлом, темпратура t₁= 50⁰С которого поддерживается за счет нагревателя мощность Р₁= 10 кВт. Поток тепла от котла к бассейну пропорционален разности их температур. Чтобы увеличить температуру бассейна на 2⁰С, пришлось увеличить мощность нагревателя до Р₂ = 25 кВт. Како при этом стала температура котла t₂? Потоком тепла, рассеивающимся от котла в окружающуюся среду, можно пренебречь.