Квант
Информация

Задачи физической олимпиады в Финляндии

84

Информация

Задачи физической олимпиады в Финляндии

В первых пяти задачах надо выбрать правильные ответы из числа предложенных.

  1. На рисунке 1 приведена диаграмма уровней некоторого atoma, а на рисунке 2 — несколько спектров излучения. Какой из спектров относится к данному atому?

  2. В опите по нагреванию алиоминевого кубика были получены следующие результаты: масса кубика m=1,01m = 1,01 кг, начальная температура t1=(18,4±0,5)∘Ct_1 = (18,4 \pm 0,5)^\circ C, конечная температура t2=(31,0±0,5)∘Ct_2 = (31,0 \pm 0,5)^\circ C, время нагревания τ=215\tau = 215 с, подводимая при нагревании мощность P=(52±1)P = (52 \pm 1) Вт. Каковы, по данным этого опыта, удельная теплоемкость алиоминия и ошибка ее измерения:
    a) (880±10)(880 \pm 10) Дж/(кг·К);
    b) (880±25)(880 \pm 25) Дж/(кг·К);
    b) (880±55)(880 \pm 55) Дж/(кг·К);
    г) (880±60)(880 \pm 60) Дж/(кг·К);
    d) (880±90)(880 \pm 90) Дж/(кг·К)?

  3. Конденсаторы C1C_1 и C2C_2 соединены последовательно (рис. 3). Конденсатор C3C_3 подключается между точками BB и DD, при этом направление между точками AA и DD не меняется. Все конденсаторы имеют одинаковую емкость. При подключении конденсатора C3C_3: a) заряд на конденсatore C1C_1 увеличивается; b) наряжение между точками AA и BB возрастает; b) заряд на конденсatore C2C_2 увеличивается; г) энергия конденсатора C2C_2 уменьшается.

Рис. 1.

Рис. 2.

Рис. 3.

Рис. 4.

Рис. 5.

Рис. 6.

85

  1. T=ALρET = AL \sqrt{\frac{\rho}{E}};
    b) T=AEρL∣g∣T = \frac{AE}{\rho} \sqrt{\frac{L}{|g|}}?

(Здесь AA — безразмерная постоянная, gg — ускорение свободного давления.) Ответ объясните.

  1. Ускорение свободного давления на положение Земли равно 9,83 м/с2^2. Радиус Земли 6,36·106^6 м. На какой высоте над полюсом ускорение равно 9,78 м/с2^2?

  2. Допишите следующие ядерные реакции:
    a) n→p+…n \rightarrow p + \dots;
    b) p→n+…p \rightarrow n + \dots; b) p→−1e→…p \rightarrow -1e \rightarrow \dots; г) −1e→+1e→…-1e \rightarrow +1e \rightarrow \dots; д) 12H+γ→x+n^2_1H + \gamma \rightarrow x + n; e) 79197Au+n→x+γ^{197}_{79}Au + n \rightarrow x + \gamma.

  3. Кубики с массами mm, 2m2m и mm соединины дляной гибкой нитью, перекинутою через блоки (рис. 5). Массы блоков и нити пребрежимо малы. Трене в блоках отсутствует. Кубик массой 2m2m отпускают. a) Какова будет скорость этого кубика, когда он опустится на 0,5 м? b) Каково положение равновесия системы?

  4. Длина тонкого металлического провода с тяжелым шариком на конце равна 2,0 м. Провод может двигаться в вертикальной плоскости перpendикулярно магнитному полю; начальное положение провода — горизонтальное (положение OA на рисунке 6). Иndукция магнитного поля ∣B⃗∣=0,25|\vec{B}| = 0,25 мГ. Какова разность потенциальов между концами провода в тот момент, когда он проходит положение OC?

Задачи присланны
M. Ахти. Перевод и подеготовка к публикации З. Абарбанеля

Ответы, указания, решения

Аналіз помогает алгебре

  1. ∣a∣>216|a| > 216
    ∣a∣=216|a| = 216
    88<∣a∣<21688 < |a| < 216
    ∣a∣=88|a| = 88
    ∣a∣<88|a| < 88
    5

  2. a<0a < 0
    a=0a = 0
    0<a<4e20 < a < \frac{4}{e^2}
    a=4e2a = \frac{4}{e^2}
    22
    a>4e2a > \frac{4}{e^2}
    1

  3. a≤0a \leq 0
    0<a<1ee0 < a < \frac{1}{e^e}
    1ee≤a<1\frac{1}{e^e} \leq a < 1
    a=1a = 1
    1<a<1ee1 < a < \frac{1}{e^e}
    a=e1eea = e^{\frac{1}{e^e}}
    11
    a>e1eea > e^{\frac{1}{e^e}}
    0

4a a<0a < 0
0≤a<e0 \leq a < e
a=ea = e
a>ea > e
1

46 a<−189a < -189
a=−189a = -189
−189<a<−64-189 < a < -64
a=−64a = -64
−64<a<0-64 < a < 0
a=0a = 0
a>0a > 0
2

4b a<0a < 0
0≤a<e0 \leq a < e
a=ea = e
a>ea > e
1

3

4b a<0a < 0
0≤a<e0 \leq a < e
a=ea = e
a>ea > e
1

Рис. 1.