Олимпиада по физика, Областен кръг 7 клас, 04.02.2014 г. (задачи и решения)

Условия на задачите: 

1. задача                                                  Решение:

а) масата на един лист ламарина:

V = a.b.h = 2.1.0,01 = 0,02 m³,     тогава   m = ρ.V = 8000. 0,02 =  160 kg

б) изтласкващата (архимедова) сила е равна на теглото на изместената от сала вода:

F_А= ρ. g.V = 1000.10. (6.20.1) = 1 200 000 N = 1, 2 MN

в) налягането на водата върху дъното на сала:

p = F_А/S = 1 200 000 N/120m² =10 000 Pa = 10 kPa

г) салът ще потъне, защото при постепенното му напълване с вода изтласкащата сила намалява

2. задача                                                  Решение:

а) Резисторите R₁и R₂ са свързани успоредно към източника.

б) Бушонът изгаря при напрежение U = 6 V и максимален ток I_o = 0,3 A, защото от графиката се вижда, че токът пада със скок на I = 0,1 А и ще тече само през R₂.

в) След изгаряне на бушона: R₂= U/I = 6/0,1 = 60 Ω. Еквивалентното (общо) съпротивление е R = U/I_o = 6 /0,3 = 20 Ω.

От 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ следва, че R₁ = 30 Ω.

г) Проверка показва, че бушонът изгаря при ток I_o = U / R =  0,3 A.

3. задача                                                  Решение:

а) При нормална работа R = U/I = 220/0,44 = 500 Ω, което съответства според графиката на t = 2200^о С.

б) При t= 0^о С съпротивлението е R₁ = 60 Ω, тогава I₁ = U/R₁ = 220/60 = 3,66 А.

в) При бързо нагряване от 0^о С до 2200^о С жичката се разширява бързо и се къса («изгаря»).

г) При t= 1700^о С съпротивлението на лампата е R = 400 Ω, тогава  токът през лампите е I₂ = U/2R = 220/800 = 0,275 А.