VIII турнир юных физиков

58

Конкурс капитанов и болельщиков

Капитаны выполняли эти задачи с двумя помощниками. Болельщики работали индуктивно или групами и присылали ответы в ползу одной из команд-финалистов. Время на выполнение каждой задачи — 5 минут.

Большинство задач этого конкурса были предложены командами школа, участковавших во втором.type туринира.

1. «Вольтметры». В электрической схеме, приведенной на рисунке, все волтметры одинаковые.

Показания двух известны: $U_1=10$ В, $U_2=-6$ В. Каковые показания двух других?

2. «Автобус» (задача предложена школой № 179). Почему задние стека автобуса обычно гораддо грязнее, чем боковые?

3. «Парадоксальное столковение». После любового соударения латунного цилиндра массой $m$ с неподвижным биллиардным шаром массой $2m$ цилиндр останавливается, а шар отклоняется на угол $\beta<\frac{\alpha}{2}$.

Diagram of a pulley system with weights and a spring

Предложить модель внутреннего устройства цилиндра.

4. «Волна зажигания» (предложена школой № 679 и признана лучшей задачей).

Весь во мраке лежит город сонный, Светлый месяц с небес не глядит. На большаре той почкой темной Пританлся опасный бандит.

Он не знал, что его ожидат…
Полицейских отчаганный взвод
Все теске его окружает,
А в засаде стоит пулемет.

Чтобы тени его не укрыли,
Чтоб его освещали огни,
Фонари вдоль аллеи вklючили,
Но не вмиг загорелись они!

Друг за другом они зажигались,
Первый сразу, позднее — второй.
Пятна света в ночи разливались,
Вдоль большаяра бежали волной.

Ловко пользовать этой заминкой,
Под покровом почной темноты
Вор ушел неприметной тропинкой,
Его скрыли густые кусты…

В чем причина такой неудачи?
Почему такажгли с фонари?
Нерешенная эта задача
Мне услугу не дает до заги.

Длинная улица освещается электрическими лампами накаливания, паралельно подключены к источнику питания. Почему лампочки, находящиеся дальше от источника, зажигаются позднее?

5. «Смерч» (школа № 43). Почему при сливе воды в ванне образуется водоворот? В какую сторону врашается вода?

6. «Лазер» (школа № 542). Лазерный луч направляют горизонтальное на плоскую прорачную ковету (аквариум) с водой перпендикулярно стенкам коветы. Если луч проходит выше или ниже поверхности воды в кивете, то на экране за киветом можно наблюдать пятно от лазерного пучка. Если же лазерный луч проходит вдоль поверхности воды, то на экране наблюдается вертикальная полоска. Объяснить проискодение полоски и расчитать ее параметры.

7. «Телевизор» (школа № 57). В некоторых художственных фильмах, герой которых смотрят телевизор, можно заметить, что по экрану этого телевизора иногда безит широкая темная горизонтальная полоса. Почему и для каких телеизоров она наблюдается, в какую сторону (вверх или вниз) она безит и с какой частотой? Каковы ее ширина относительно ширины экрана и степени темнения?

8. «Баночка». Для опыта годится любая пластмассовая баночка с достаточно большой и плотно закрывающей крышкой (но без резьбы). На турнире демонстрировалась баночная объемом 0,4 л, диаметр крышки 8 см. При резком скатании баночки с боков крышка с характерным хлопком соскаивает и летит достаточно далеко. Оценить величины максимальной силы, действующей на крышку в этом опите.

Публикацию подготовили Е. Н. Юносов,
И. В. Яминский

VIII турир юньх физиков

Этот турир начинается в сентября 1985 г. Он будет проводиться в три этапа.

I тур — заочный коллективный конкурс. С этого года заочный конкурс становится всесоюзным. Решения задач ТЮФ-VIII, опубликационных ниже, можно отправлять не позднее 30 ноября 1985 года по адресу: 119899, Москва, ГСП, МГУ, физический факультет, Совет по работе со школьниками, оргомитет ТЮФ-VIII. В графе «Кому» написите: «Заочный конкурс ТЮФ-VIII» и номера задач, решения которых вы посылаете. В письмо вложите конверт с написанным на нем адресом шкoles (в этом конверт отправлены результаты проверки решения), а также заявление об участии в турире с указанием фамилий членов команды, учителя физики, номера шкoles, класса. Решение

59

ния задач могут быть индивидаальным и коллективными. Каждое решение пишите на отделном листе (листах) и вначале обозначено указите город, номер школа, класс, фамилии и имена авторов решения. К решением экспериментальных задач должны быть приложены подробные описания установленок, их схемы, желательно фотографии и экспериментальные данные. Наиболее удачные решения задачи и самостояльно сформированы проблем будут отмечены грамотами турнира и представлены к печати в «Кванте».

П тур — отборочные физионы. В нем могут принять участные команды школ г. Москвы и Московской области, набравшие в зачном коллективном конкурсе более 40 баллов (из 50-ти возможных). Отборочные физионы 1/4 и 1/2 финала будут проводиться с 10 декабря 1985 г. по 10 января 1986 г. на физической факультете МГУ по задачам заочного конкурса. (Другим городом могут быть высланы материалы для организации II и III туров на местах).

III тур — финал турнира — состоит из 16 февраля 1986 г. на физической факультете МГУ. В его программу входят: физой финансовой турнира, конкурс капитанов, конкурс большикков, нагradжение победителей и активных участников турнира.

В составлении заданий для финальных конкурсов турнира могут принять участные все желающие. Условия задачи выслайте не позднее 20 января 1986 года. Получить дополнительные сведения о правильах проведения ТЮФ-VIII, а также высказать свои предложения и замечания можно по вышечказанному адресу.

Задания заочного коллективного конкурса ТЮФ-VIII

Большинство заданий сформировано на основе конкретных физических явлений и расчитано на проведение серверных теоретических и экспериментальных исследований, выхождение зарамы «школьного» подхода. Условия задачи сформированы максимально кратко и допускают различные трактовки и степени упрощения.

1. «Придумай сам». Самостояльно сформировано сформировано задачу-проблеми и решите ее.

2. «Якорь». Как объявить, что якорь массой 5 тонн надежно удерживает корабль массой 10 тысяч тонн?

3. «Коэффициент Пуассона». Известно, что всякая продольная деформация твердого тела вызывает и его поперечный деформацию. Объясните это явление. Предложите теоретический расчет коэффициента Пуассона для металлов. Проведите экспериментальные и теоретические исследования резинового стержня.

4. «Двойные рамы». В жилых помещениях средней полосы СССР принято ставить в окна двойные рамы. Не следует ли, по вашему мнению, перейти на применение тройных рамы?

5. «Пленка масла». «В 1757 году я находился на борту одного из 96-ти кораблей флотилии, следовавшей из Лиисбургя. Я заметил, что поверхность воды вокруг кораблей была на удивление способна, в то время как вокруг других наблюдалось сильное волнение, вызваемое резким порыми ветра. Озадаченный стол странным различением, я в конце концов обратился к кораблу и спросил, что бы это могло значить. «Коки, — сказал он, — как я помимо, выили только что через шпигат жирную воду, и она немного заасалила борта этих кораблей». В интонации капитана чувствовался легкий оттенок презрения, высказываемого человека, который не знает каких-то общеизвестных истин.» (Венджамин Франклин)

Объясните явление, замеченное учеными. Проведите опыты по выливанию масла на неспокойную поверхность воды.

6. «Автоколебания». Многим известна детская игрушка: длиннойшей утенок наклоняется к корыту с водой и, показываясь, «пытет» воду, затем откидывает от корытуца, но через некоторое время опять наклоняется и «пытет» и т. д. С точки зрения физика это — пример автороколебаний, проискодших при наличии внешнего источника энергии.

Сконструируйте и изготовьте наглядный прибор или игрушку, демонстрирующий автороколебания.

7. «Поверхностный заряд». Известно, что два диополя, находящиеся на расстоянии r друг от друга, как показано на рисунке, приятываются с силой F~p₀²/r⁴, где p₀=ql — диопольный момент.

Как будут взаимодействовать диополи, если их моменты будут переменными во времени: p₁(t)=p₂(t)=p₀sinωt?

9. «Сила магнита». Экспериментально исследуйте зависимости от расстояния силы прияжения стальной шарка к полюсу положового магнита. Объясните результаты. Специально исследуйте поведение намагниченного и ненамагничного шарков.

10. «Скачки Баркгаузена». Интересные явления, связанные с намагничиванием ферромагнитков, вы можете наблюдать, создав следующую установку:

1 — радиоприемник;
2 — катушка из медного провода;
3 — исследуемый образец;
4 — магнит или электромагнит.

Примерные параметры катушки: число витков — несколько тысячи, диаметр провода — 0,1—0,2 мм, длина намотки — 30—50 мм, внутренний диаметр отверстия в катушке — 5—10 мм. В качестве исследуемых образцов могут быть использованы вязательные спицы, отожженный гвоздь, надфиль и другие ферромагнитные объекты. Катушку следует подключить к входу успешной радиоприемника (от проигрывателя). Испследуемый образец оставить в катушку. При приближении или удалении