Кубик в жидкости (10 баллов)

Всероссийская олимпиада школьников по физике

Учебный год

Школьный этап

Класс

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Встреча (10 баллов)

1. Пусть S₁, S₂ – расстояния, которые проходят соответственно автомобиль и мотоцикл до встречи. V₁, V₂ – скорости автомобиля и мотоцикла.Тогда время движения до встречи (по условию одинаково) равно = . (3 балла)

2. После встречи:S₂ = V₁(км)– расстояние, которое проедет автомобиль до пункта В;S₁ = V₂ (км) – расстояние, которое проедет мотоциклист до пункта А. (3 балла)

3. Оба уравнения из пункта 2 подставим в уравнение пункта 1. Решая полученное уравнение, находим, что V₂ = 0,8V₁ = 48 км/ч. (4 балла)

4. Ответ: Скорость мотоциклиста 48 км/ч.

 

Тяжелый стержень (10 баллов)

1. Рассматривая первое условие, сделаем рисунок:

 

 

m_x M m

где m_x, М, m -массы груза, стержня и гирьки соответственно. Пусть L – длина стержня. Запишем условие равновесия относительно точки опоры:

m_xg + Мg = mg . Отсюда получим m_x = (4 балла)

2. Рассматривая второе условие, получаем:

 

 

M m

 

Условие равновесия относительно точки опоры:

Мg , отсюда М = m/2 = 60 г, подставим в (1). (4 балла)

3. Ответ:m_x = 20 г. (2 балла)

 

Кубик в жидкости (10 баллов)

1. Т.к. плотность кубика меньше плотности жидкости, то кубик в жидкости плавает. Условие плавания: F_т = F_арх. (2 балла)

2. Из условия плавания получим, что глубина погружения кубика в жидкостьh = 3 см. (3 балла)

3. Сида давления на частично погруженную в жидкость боковую стенку F = р_сраh, где р_ср = gρh/2 – среднее давление на боковую стенку. (3 балла)

4. Ответ F = 0,144 Н (2 балла)