Занимательная физика для подготовки учащихся к олимпиадам

1  Дене қозғалысты бастаған соң 8­ші секундта 30м жол жүрсе, оның үдеуін анықтаңыз. Шешуі     Дененің   ші секундта жүрген S , ол   ші секундқа дейін жүрген жолынан  ­ ші секундқа дейінгі жолда азайтқанға тең. Сонда  . Бұл жерден,  . Жауабы: 4 м/ 2 Психрометрдің ылғалды термометрі 10  ­ ді, ал құрғағы 18  ­ ді көрсетіп тұр.  Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы  Құрғақ  термометрлердің көрметілері  0 Құрғақ және ылғал термометрлердің көрсетулерінің айырмасы  1 2 4 6 8 9 10 Салыстырмалы ылғалдылық % 18 100 91 82 65 49 34 27 20 Шешуі: Құрғақ  және ылғал термометрлердің көрсетулерінің айырмасы   қа сәйкес температураға   ылғалдық сәйкес келетінін көреміз. Жауабы:  3    және   нүктелік зарядтар бір­ бірінен r қашықтықта орналасқан. Егер ара  қашықтықты  арақашықтығы Шешуі:     және   см­ ге азайтса, онда олардың әсерлесу күші 2 есе артады. Сонда   нүктелік зарядтар бір­ бірінен r қашықтықта орналасқандағы тартылыс  күші   Егер арақашықтықты   см­ ге азайтса, онда олардың әсерлесу  күші 2 есе артады.  . ⟹  Жауабы: 9,6 сағ  4  , екі теңдеуді мүшелеп қоссақ Жартылай ыдырау периоды 27 жыл болатын, 8 кг радиоктивті цезийден 135 жылдан  кейін қалған атомдарының массасы  Шешуі: радиоактивті ыдыраудыңзаңы бойынша, жартылай ыдырау периоды Т  27 жыл  болатын,  массасы  кг радиоактивті йезийден t=135 жылдан кейін қалған атомдарының  Жауабы: 0,25 кг  5   Жерден кунге дейінгі ара қашықтығы 1,5  с уақыт кетеді. Күннің массасы ­? (G=6.67 3,14 Шешуі  Жердің күнді айналғандағы центрге тартқыш үдеуі  м. Бір жылда бір айналым жасауға  ).  – жердің күнді айналу  периоды,  (кг) Жауабы:  6  м жерден күнге дейінгі қашықтық. Ал жер мен күннің әсерлесу күші  кг.  ПӘК­і 20%  реактивті ұшақтың жылдамдығы 1800 км/сағ болғанда, оның  қозғалтқышы 88,2кН тарту күшін тудырады. Ұшақ қозғалтқышында 1 сағатта жанатын  керосин мөлшері   Шешуі:  Реактивті ұшақтың істейтін пайдалы жұмысы   Сонда  Ал ұшақтың толық жұмысы  . Сонда реактивті ұшақтың ПӘК­і   , болады. Осыдан   Жауабы  7 . Бастапқы температурадағы 10 , көлемі 0,5 л су шайнекте қайнап суылған. Жұмсалған жылу мөлшері   Шешуі  Су қайнау үшін керекті жылу мөлшері  . Ал су булану үшін керекті  жылу мөлшері  . Олай болса артық жұмсалған жылу мөлшері  Жауабы 8 Тербелмелі контур катушкасының индуктивтілігін 25%­ ға, ал конденсатор  сыйымдылығын 5 есе артырса, онда контурдағы тербеліс жиілігі  Шешуі  Тербелі контурдың бастапқы кездегі тербелі периоды  контур катушкасының индуктивтілігін 25% ­ ға , ал конденсатор сыйымдылығы 5 есе  артырса, онда тербелмелі когтурдың тербеліс периоды жиілігі  , ал тербелмелі  Бұдан  .  Олай болса, тербелмелі контур катушкасының индуктивтілігін 25% ­ға, ал конденсатор  сыйымдылығын 5 есе артырса, онда контурдағы тербеліс жиілігі 60% ­ға кемиді Жауабы 60% ­ға кемиді 9              Бір нүктеге түсірілген модулдері 120Н – ға тең екі бірдей күштердің әсері, модулі  207,6 Н үшінші күштің әсерімен теңеседі. Алғашқы екі күштің аралық бұрыштары мәні  Шешуі  Косинустар теоремасы бойынша  . Бұл жерден,   Алғашқы екі күштің аралық бұрыштары мәні  Жауабы  10 Радиоактивті кобальттің жартылай ыдырау периоды 72 тәулік. Массасы 4г кобальттің 216  тәулікте ыдырайтын бөлігінің массасы    Шешуі  Радиовктивті ыдыраудың заңы бойынша, массасы  кобальттің t=216 тәулікте  қалған бөлігінің массасы  . Олай болса, ыдыраған бөлігінің массасы   , яғни      Жауабы 3,5г 11 Еркін түскен дене соңғы 2 секундта 60 м жол жүрсе, оның барлық жолдағы уақыты­? Шешуі  Соңғы   та дененің жүрген жолы  жерге түскендегі жылдамдығы  . Дененің  . Бастапқы  жылдамдық 0­ге тең болғандықтан, дененің бүкіл жолға кеткен уақыты  Жауабы 4 с Екі бірдей заряд ауада 0,05м қашықтықта бір­біріне 1,2  Н күшпен әсерлеседі, ал  сұйықта 0,12м қашықтықта тұрып, осы зарядтар бір­бірімен 1,5 сұйықтың диэлектрик өтімділігі  Шешуі   Н күшпен әсерлессе, Кулон заңы бойынша екі бірдей заряд өзара   күшімен әсерлеседі. Ауаның  диэлектрлік өтімділігі 1­ге тең болғандықтан екі бірдей заряд ауада    күшпен  әсерлеседі. Ал сұйықтықты осы зарядтар    күшпен әсерлеседі. Олай болса  . Бұл жерден    Жауабы  Жер бетіндегі электр өрісінің кернеулігі 130В/м. Жердің толық заряды  Шешуі  Жер бетіндегі электр өрісінің кернеулігі   формуласы бойынша есептеледі. Бұл жерден,  Жауабы  . Яғни  . . Массасы 0,7 кг судың температурасын 20  ­ дан 100  дейін қыздырып 200г суды буға  айналдыру үшін жұмсалатын энергия­?  Шешуі  Массасы  кг судың температурасын    ­  тан   қа дейін  қыздыру үшін керек жылу мөлшері  , ал массасы   суды  буға айналдыру үшін керекті жылу мөлшері  суды буға айналдыру үшін жұмсалатын энергия, осы екі процесске кететін жылулардың  қосындысына тең. Олай болса массасы    Жауабы  Қыздырғыш температурасы 127  салқындатқыш температурасы 7  идеал жылу  машинасының қыздырғыш температурасын 20 Шешуі  ­ ға арттырса, ПӘК­тің өзгеруі   Сонда  Жауабы   немесе  .   Бір бірінен 10см қашықтықта орналасқан кішкентай екі шардың бірдей теріс зарядтары бар және олар 0,23мН күшпен өзара әсерлеседі. Әр шардағы артық электрондардың саны  Шешуі  Кулон за4ы бойынша    Әр шардағы артық электрондардың саны  Жауабы 100  ге дейін қыздырылған денені температурасы 10  суға салғанда, белгілі уақыт өткен   болды. Бірінші денені шығармай суға тағы сондай   С­ға  соң жалпы температура 40 дейін қыздырылған денені салсақ судың температурасы Шешуі  Түсінікті болу үшін  ,     деп белгі енгізейік  1) 2)  3) 4) Ыңғайлылық үшін сандық өлшемдерге көшейік  t­40=70­t; 2t=110; . t=55 Психрометрдің ылғалды термометрі 10  ­ ді, ал құрғағы 18  ­ ді көрсетіп тұр.  Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы  Құрғақ  термометрлердің көрметілері  0 1 Құрғақ және ылғал термометрлердің көрсетулерінің айырмасы  2 4 6 8 9 10 Салыстырмалы ылғалдылық % 18 100 91 82 65 49 34 27 20 Шешуі: Құрғақ  және ылғал термометрлердің көрсетулерінің айырмасы   қа сәйкес температураға   ылғалдық сәйкес келетінін көреміз. Жауабы:     және   нүктелік зарядтар бір­ бірінен r қашықтықта орналасқан. Егер ара  қашықтықты   см­ ге азайтса, онда олардың әсерлесу күші 2 есе артады. Сонда арақашықтығы Шешуі:     және   нүктелік зарядтар бір­ бірінен r қашықтықта орналасқандағы тартылыс  күші   Егер арақашықтықты   см­ ге азайтса, онда олардың әсерлесу  күші 2 есе артады.  . ⟹  Жауабы: 9,6 сағ   , екі теңдеуді мүшелеп қоссақ  Жартылай ыдырау периоды 27 жыл болатын, 8 кг радиоктивті цезийден 135 жылдан  кейін қалған атомдарының массасы  Шешуі: радиоактивті ыдыраудыңзаңы бойынша, жартылай ыдырау периоды Т  27 жыл  болатын,  массасы  кг радиоактивті йезийден t=135 жылдан кейін қалған атомдарының  Жауабы: 0,25 кг    Жерден кунге дейінгі ара қашықтығы 1,5  с уақыт кетеді. Күннің массасы ­? (G=6.67 3,14 Шешуі  Жердің күнді айналғандағы центрге тартқыш үдеуі  м. Бір жылда бір айналым жасауға  ).  – жердің күнді айналу  периоды,   м жерден күнге дейінгі қашықтық. Ал жер мен күннің әсерлесу күші  (кг) Жауабы:  кг.  ПӘК­і 20%  реактивті ұшақтың жылдамдығы 1800 км/сағ болғанда, оның  қозғалтқышы 88,2кН тарту күшін тудырады. Ұшақ қозғалтқышында 1 сағатта жанатын  керосин мөлшері   Шешуі: