Республикалық ғылыми, ақпараттық-танымдық, педагогикалық журналы
Бүгін:
+7 (778) 313 55 04 martebe2000@mail.ru

2014 жылдың 30 қазанында өткізілген Президенттік олимпиада есептерінің шешімі

 

Жалмурзаев Женисбек Амандуллаевич

Қызылорда қаласындағы Назарбаев Зияткерлік мектебінің физика пәні мұғалімі

№1

Ішінде, өзара араласпайтын екі сұйық бар ыдыста, ұзындығы L цилиндрлік білікше вертикаль орналасқан. Төменгі сұйықтың тығыздығы r1, ал жоғарғы сұйықтікі -r2. Осы екі сұйықтың шекара бөлігі, білікшені тең екі бөлікке бөледі. Цилиндрлік білікше аздаған вертикаль тербелістер жасайды. Үйкеліс күштерін ескермей, осы тербелістердің периодын табыңыз. Еркін түсу үдеуі g.

Бер:

L, r1, r2, g

Шешуі:

Есеп шартына сәйкес металл білеуше тығыздықтары әр түрлі сұйық ішінде 1-суреттегідей орналасады.

Металл білеуше сұйық ішінде вертикаль күйіне қатысты тыныштықта болғанда оған сұйықтар тарапынан әсер ететін Архимед күштерінің қосындысы білеушеге әрекет ететін ауырлық күшімен теңгеріледі

Т - ?

           (1)

S – білеушенің көлденең қимасының ауданы. Есеп шарты бойынша тербеліс кезінде білеуше центрі екі ортаны бөлетін шекараға қатысты x қашықтыққа ығысатын болса, онда Ньютонның 2-ші заңы бойынша

  (2)

(1) –гі ауырлық күшінің өрнегін (2)-ші теңдеуге қою арқылы

                (3)

(1) –ші теңдеуден білеуше массасын өрнектеп (3)-теңдеуге қойып алатынымыз:

               (4)

(4) өрнекті kx=ma салыстыра отырып, аналогиялық ұқсастық бойынша ;

;     формуласы бойынша металл білеушенің тербеліс периоды:          

№2 

Электр сыйымдылығы 20пФ болатын оқшауланған мырыш шар, толқын ұзындығы 324 нм жарықпен сәулелендіріледі. Егер мырыш үшін шығу жұмысы 3×10-19Дж тең болатын болса, онда шар бетінен электрондардың қандай максималь санын жұлып алуға болады? Планк тұрақтысы 6,62×10-34Дж×с, электрон заряды 1,6×10-19Кл, ал вакуумдағы жарық жылдамдығы 3×108м/с.

Бер:

С=20пФ=2×10-11Ф

l=324нм=324×10-7м

А= 3×10-19Дж

h=6,62×10-34Дж×с

e=1,6×10-19Кл

с=3×108м/с

Шешуі:

Энергияның сақталу заңы бойынша шарға берілген сәуле энергиясы шар бетінен электрондардың шығу жұмысына және ұшып шыққан электрондардың шар сыртындағы ілгерілемелі қозғалысының кинетикалық энергиясына жұмсалады.

N-?

Электрондардың кинетикалық энергиясы электр өрісінің атқаратын жұмысы есебінен артатынын ескерсек:

№3

Ұзындығы 10 см жіпке, вертикаль жазықтықта шеңбер бойымен қозғала алатын, массасы 10-3кг дене ілінген. Егер мәні 1 Тл-ға тең магнит өрісінің индукциясы, осы жазықтыққа перпендикуляр болатын болса, онда төменгі нүктеде жылдамдықтың қандай аз мәнінде дене толық бір айналым жасай алады? Дене заряды 10-5 Кл, еркін түсу үдеуін 10м/с2 тең деп алыңыз.

Бер:

l=10см

m=10-3кг

В=1Тл

N=1

q=10-5 Кл

g=10м/с2

α=900

Шешуі:

10-5×1×v+10-2v2=10-3×10

10-3v+ v 2-1=0

v 2+10-3v-1=0

D=(10-3)2-4× (-1)»4

v-?

    Түбірдің оң мәні жылдамдықтың мәні болып есептеледі.

v»1м/c

№4

Колбада температурасы 00C су бар болған. Колбадан ауаны сорып шығара отырып, ыдыстағы бар суды қатырады. Егер колба жылудан оқшауланған болса, онда осы кезде судың қандай бөлігі буланып кетті? 00C температурада судың меншікті булану жылуы ,5МДж/кг, ал мұздың меншікті балқу жылуы 0,33МДж/кг.

Бер:

t=00C

r=2,5МДж/кг 

       =2,5×106 Дж/кг

l=0,33МДж/кг

       =0,33×106 Дж/кг

Шешуі:

Жылу балансының теңдеуі бойынша буланатын сұйыққа қажетті жылу мөлшері қататын су бөлігі бөлетін жылу мөлшеріне тең.

mқl= mб r                  mқ – қататын су массасы;

(m - mб)l= mб r          m – су массасы;

(m - mб)× 3,3×105Дж/к= mб× 3,3×105m-3,3×105mб=25×105 mб 

mб – буланатын су массасы

mбу - ?                            3,3m - 3,3mб=25 mб                   3,3m=28,3 mб  mб=()m=0,12m

№5

Электр пеші 10 мин уақыт ішінде, 200C температурада алынған массасы 1 кг суды буландыруы қажет. Пештің қыздырғышы ретінде, көлденең қимасы 0,5мм2 нихром сым қолданылған. Егер пеш 120 В кернеуге есептелген және оның ПӘК-і  80% болатын болса, онда нихром сымның ұзындығы қандай болғаны? Нихромның меншікті кедергісі 1,1×10-6 Ом×м, судың меншікті жылу сыйымдылығы мен меншікті булану жылуы сәйкесінше 4,2кДж/(кг×К) және 2,26×103кДж/кг тең.

Бер:

t=10 мин

t1 =200C; T1 =293K

m= 1 кг

S=0,5мм2=0,5×10-6 м2

U=120 B

h=80%=0,8

r=1,1×10-6Ом×м

с=4,2кДж/(кг×К)

        =4200 Дж/(кг×К)

r=2,26×103кДж/кг

         =2,26×106Дж/кг

tқ =1000C; Tk =373K

Шешуі:

 

 

l – ?

 


 

 

  • 993