WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 17 |

«Рекомендовано УМО по классическому университетскому образованию РФ в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности ...»

-- [ Страница 1 ] --

Григорьев Ю. М., Муравьёв В. М., Потапов В. Ф.

ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ.

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОЛИМПИАДА

ТУЙМААДА

Под общей редакцией Селюка Б. В.

Рекомендовано УМО по классическому

университетскому образованию РФ

в качестве учебного пособия для студентов

высших учебных заведений, обучающихся по специальности 010701 Физика.

Москва Издательство МЦНМО 2007 год УДК 53 (023) ББК 22.3я721+74.262.22 Г83 Учебное издание Григорьев Ю. М., Муравьёв В. М., Потапов В. Ф.

Г83 Олимпиадные задачи по физике. Международная олимпиада Туймаада : Под ред. Селюка Б. В. М.: МЦНМО, 2007. 160 с.: ил.

ISBN 978–5–94057–256–5.

Олимпиада Туймаада была организована в 1994 году по инициативе Министерства образования республики Саха (Якутия) и с тех пор ежегодно проводится на базе Якутского государственного университета им. Аммосова. В книге представлены задачи по физике теоретического тура олимпиады Туймаада за 1994–2005 годы (всего 65). Для удобства пользования книгой все задачи систематизированы по своим разделам физики. Почти ко всем задачам даются подробные решения.

При описании решений обращается особое внимание на обоснованность используемых положений, на поиск подходов к решению, на возможность решения разными методами, на анализ полученных результатов. Разбор решений олимпиадных задач является хорошей школой глубокого изучения школьниками физики и подготовки их как к участию в такого рода олимпиадах, так и ко вступительным экзаменам в вузы с повышенными требованиями к знаниям по физике.

ББК 22.3я721+74.262. c Московский центр непрерывного математического образования, 2007.

c Григорьев Ю. М., Муравьёв В. М., ISBN 978–5–94057–256–5 Потапов В. Ф., Селюк Б. В., Григорьев Юрий Михайлович, Муравьёв Вячеслав Михайлович, Потапов Виктор Филиппович, Селюк Борис Васильевич Олимпиадные задачи по физике. Международная олимпиада Туймаада Технический редактор Кулыгин А. К.

Корректоры Якута А. А., Щербаков Д. Е.

Подготовка иллюстраций: Муравьёв В. М.

Лицензия ИД № 01335 от 24.03.2000 г. Подписано к печати 15.01.2007.

Формат 6090 1 /16. Печать офсетная. Объём 10 печатных листов.

Заказ. Тираж 3000 экз.

Издательство Московского центра непрерывного математического образования.

119002, Москва, Большой Власьевский пер., дом 11. Тел. (495)241–05–00, (495)241–12–37.

http://www.mccme.ru Отпечатано с готовых диапозитивов в ФГУП Полиграфические ресурсы 129626, Москва, 1-й Рижский переулок, дом 2а.

Предисловие Изучение физики невозможно без решения физических задач. Подготовка к будущей научной работе в области физики или техники немыслима без решения олимпиадных задач. Так принято называть трудные, не стандартные задачи, для решения которых необходимы не только глубокие знания физических законов, изученных в школе, но и смекалка, находчивость, развитая интуиция, упорство, то есть то, без чего не может быть творческого работника.

Поиск и отбор талантливой молодёжи, развитие её творческих способностей и влечения к физике является важной государственной задачей, которую с успехом решает на протяжении сорока лет система олимпиад по физике и математике. У истоков российского олимпиадного движения стояли такие известные научные деятели как П. Л. Капица, И. К. Кикоин, А. Н. Колмогоров, И. Ш. Слободецкий. Всероссийские олимпиады школьников по физике проводятся в пять этапов: школьный, районный, областной, зональный и заключительный. По их результатам формируется сборная России на Международную физическую олимпиаду (МФО). Перспектива участия в олимпиадах всё более высокого уровня, включая уровень Международной физической олимпиады, является важным стимулом к систематическому изучению физики на повышенном уровне и способствует развитию интеллектуальных способностей школьников.

Олимпиада Туймаада по физике, математике, химии и информатике была организована в 1994 году по инициативе Министерства образования Республики Саха (Якутия) и с тех пор вот уже в тринадцатый раз проводится на базе Якутского государственного университета им. М. К. Аммосова. Своим названием олимпиада обязана месту проведения живописной долине Туймаада на левом берегу реки Лена (в этой долине и находится город Якутск). По своей сути Туймаада является аналогом Международных олимпиад. Поэтому в последнее время получило широкое распространение приглашение вторых и младших сборных стран участниц. Материалы об олимпиаде регулярно публикуются в журналах Квант, Физика в школе и Потенциал.

В книге представлены задачи по физике теоретического тура высшей и первой лиг олимпиады Туймаада за одиннадцать лет. Особо трудные задачи в книге выделены звёздочкой. Для удобства пользования книгой все задачи систематизированы по своим разделам физики. Почти ко всем задачам Международная физическая олимпиада Туймаада даются подробные решения. При описании решений обращается особое внимание на обоснованность используемых положений, на поиск подходов к решению, на возможность решения разными методами, на анализ полученных результатов. Разбор решений олимпиадных задач является хорошей школой глубокого изучения школьниками физики и подготовки их как к участию в различных олимпиадах, так и ко вступительным экзаменам в вузы с повышенными требованиями к знаниям по физике. Задачи, включённые в книгу, неоднократно предлагались на подготовительных сборах команды России на МФО, а также на летней физико-математической школе Туймаада.

Ряд задач позволяет участникам олимпиады и читателям соприкоснуться с отдельными важными вопросами серьёзной физики. Это помогают сделать и некоторые краткие замечания, несколько выходящие за рамки конкретных задач.

Всеобщая компьютеризация естественно охватила и физику. Компьютеры являются мощным инструментом, который эффективно используется исследователями как на этапе сбора экспериментальных данных, так и на этапе обработки результатов и моделирования физических явлений. На олимпиадах по физике компьютеры традиционно не используются. Тем не менее, в книге кое-где показывается эффективность применения популярной среди физиков и простой для начинающего пользователя системы компьютерной математики MathCad. Делается это для того, чтобы читатель осознал необходимость для будущего исследователя компьютерной грамотности.

Авторами задач, включённых в данную книгу, являются: Алфёров Р. Ф., Александров Д. А., Вавилов В. В., Варламов С. Д., Григорьев Ю. М., Иоголевич И. А., Козел С. М., Мохначевский А. Н., Муксунов И. Х., Муравьёв В. М., Петров З. Е., Потапов В. Ф., Саввинова Н. А., Селюк Б. В., Сивцев В. И., Соловьёва Н. М., Соловьёв Т. Н., Татаринов А. П., Трубачёв А. М., Чудновский А. В., Шелест В. И. Некоторые задачи являются результатом коллективного труда.

Работать с пособием можно как индивидуально, так и группами под руководством учителя физики. Сначала следует попытаться решить задачу самостоятельно. Только после неоднократных попыток найти решение или для проверки полученного ответа следует прочитать решение, приведённое во второй части книги. Такая работа с пособием наиболее эффективна.

Авторы особо благодарны Селюку Б. В. за определяющий вклад в написание книги, Козелу С. М., Слободянину В. П., Чудновскому А. В., Якуте А. А.

за ценные замечания.

Задача 1.1 (Две частицы) Две частицы одновременно начали двигаться в однородном поле тяжести g.

Начальные их скорости равны по модулю v0 и лежат в одной вертикальной плоскости. Угол наклона вектора одной из скоростей к горизонту равен, а другой 2. В какой момент времени от начала движения скорости частиц окажутся сонаправленными? Сопротивлением движению пренебречь.

Задача 1.2 (Эхолот) На корабле, отплывающем от крутого берега, время от времени измеряют глубину моря. На расстоянии L1 = 100 м от берега глубина моря оказалась h1 = 150 м, на удалении L2 = 140 м зафиксирована глубина h2 = 200 м, на расстоянии L3 = 210 м от берега эхолот зарегистрировал два отражённых сигнала. Один из них соответствует глубине h3 = 300 м, а другой h4 = 400 м.

Было высказано предположение, что второй сигнал обусловлен изменением знака наклона морского дна. Исходя из этого предположения, определите каков угол подъёма морского дна далее по курсу корабля.

При измерении глубины с корабля посылается направленная акустическая волна вертикально вниз. При взаимодействии со дном волна изотропно отражается во все стороны. На корабле регистрируется отражённый сигнал.

При решении задачи могут понадобиться некоторые свойства эллипса.

Напомним их. Сумма расстояний от любой точки эллипса до его фокусов постоянная величина, равная длине его большей оси. Малая полуось эллипса b = a2 c2, где a большая полуось, а c расстояние от фокусов эллипса до его центра. Уравнение эллипса имеет вид:

где начало декартовой системы координат расположено в центре эллипса, ось x направлена вдоль большой оси, а y вдоль малой. Нормаль к эллипсу в точке является биссектрисой угла между прямыми, соединяющими эту точку с фокусами эллипса.

Международная физическая олимпиада Туймаада Задача 1.3 (Камень) С вертикальной скалы высотой H брошен горизонтально со скоростью v камень массой m. Спустя некоторое время он стал двигаться с постоянной скоростью. Считая, что сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости (F = kv ), найти:

1. Расстояние L по горизонтали, на которое камень удалится от скалы в момент падения.

2. Время движения камня.

Задача 1.4* (Плоское движение) В задаче исследуется плоское движение абсолютно твёрдого тела. Точки A, B, C и D принадлежат этому телу (рис. 1).

1. Задана скорость v точки A. Она изображена на рисунке 1 в указанном там масштабе. Найдите скорость vC точки C, если скорость точки B направлена вдоль пунктирной прямой, изображённой на рисунке.

2. Скорость точки A такая же, как и в первом пункте. Найдите скорость vC, если модуль скорости точки B равен 1,0 м/c.

3. Скорость точки A такая же, как и в первых пунктах. Найдите скорость vD точки D, если скорости точек B и C одинаковы по модулю.

Задача 1.5* (Камни) Из точки, расположенной на высоте H = 5 м над краем обрыва, под углом к горизонту в сторону обрыва бросили со скоростью v0 = 10,0 м/с камень.

С какой минимальной скоростью v, и под каким углом к горизонту следует в тот же момент бросить с поверхности земли камень вдогонку первому из точки, удалённой от края обрыва на расстояние L = 10 м, чтобы камни столкнулись? Рассмотреть случаи = 0 и = 60.

Задача 1.6 (На планете Туй ) На планете Туй растёт дерево Маа, семенами которого питается животное Да. Особенность дерева Маа состоит в том, что при созревании его плоды лопаются и выбрасывают семена по всем направлениям со скоростью v0. Животное в процессе эволюции выработало следующий способ добывания пищи: оно сидит на расстоянии L от дерева, и, дождавшись, когда плод, находящийся на высоте H, лопнет, в тот же момент выбрасывает со скоростью v язык, который состоит из тонкой лёгкой нити и находящегося на её конце тяжёлого шарика. Из шарика в определённый момент во все стороны выбрасываются липкие щупальца, которые мгновенно ловят все семена, находящиеся от центра шарика на расстоянии меньшем длины щупальца.

Найдите минимальную длину щупалец, достаточную для того, чтобы животное захватывало все семена. Под каким углом к горизонту должно животное выбрасывать язык и какое устанавливать время задержки между выбрасыванием языка и распусканием щупалец, чтобы достаточная длина щупальцев была минимальной? Считать, что во время полёта шарика нить на него не действует. Ускорение свободного падения на поверхности планеты Туй равно g. Полёту семян не препятствуют ни сопротивление атмосферы, ни ветви дерева.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 17 |
 


Похожие работы:

«Физики продолжают шутить: МИР; Москва; 1968 Аннотация Что это такое? — Сборник научного юмора, скажете вы. — Но разве слова „наука“ и „юмор“ не исключают друг друга? — конечно НЕТ. Эта книга — несомненное доказательство того, что наука, как и другие сферы человеческой деятельности, имеет свои смешные стороны. Здесь вы найдте сплав сатирической науки и научной сатиры. (Из Предисловия) Физики продолжают шутить (сборник переводов) Физику Владимиру Иванову в знак признательности за создание...»

«ОБОСНОВАНИЕ ИНВЕСТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВО АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ КНИГА 11 ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ 1588-ПЗ-ОИ4 ЧАСТЬ 8 ОТЧЕТ ОБ ОВОС Часть 8.2. Текущее состояние окружающей среды ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (Редакция 06.07.2010 г.) Взам. инв. № Директор А.Н.Рыков Заместитель директора В.В.Бобров Подпись и дата Главный инженер проекта А.И. Стрелков Инв. № подл. 2010 Содержание Обозначение Наименование С. Часть 8.2 13 Характеристика окружающей среды...»

«1. Введение. 1.1. Об этой книге. Прежде чем приступить к написанию книги, автор попытался представить своего будущего читателя. А так как круг пользователей, хоть раз в жизни запускавших программу с названием Adobe Photoshop, достаточно широк (с уверенностью можно заключить, что о подобной программе слышали абсолютно все), в результате пришлось вообразить человека, который для работы с цифровыми изображениями выбирает самое лучшее средство. Существует достаточное количество очных, заочных и...»

«И.Ю. ГРИВАНОВ О.В. ГРИВАНОВА С.М. ГРИВАНОВА БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Учебно-практическое пособие Владивосток Издательство ВГУЭС 2010 ББК 68.9 Г 82 Рецензенты: Н.Г. Шкабарня, д-р техн. наук, профессор кафедры геофизики и геоэкологии ДВГТУ; Б.Е. Ламаш, д-р физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой метеорологии, климатологии и охраны атмосферы ДВГУ Гриванов, И.Ю., Гриванова, О.В., Гриванова, С.М. Г 82 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ [Текст]: учебно-практическое пособие. – Владивосток: Изд-во...»

«Лана Борисовна Туулли Короли и Звездочеты Аннотация 1. Научно-исследовательский Объект занимается всем понемногу - физикой, генетикой, изучением зон природных аномалий и вообще счастьем человеческим. Но однажды на Объекте появляется Кот. Черно-Белый, пушистый и противный. Его б прибить, но руки не доходят. Потом на Объекте появляются куда менее забавные гости, и аспиранту Сашке Глюнову становится не до науки: надо решить, верит ли он в существовании магии, драконов и прочих рыцарей, или люди во...»

«Александров А. Ф. А 46 Тайны магических цифр. — М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2000.— 448 с. Серия Все загадки Земли Почему Владимир Путин победил на выборах? Что объединяет Петра I, Екатерину II и Бориса Ельцина? Каково истинное лицо Нострадамуса и что пророчествовал монах Авель? Почему были украдены скрипки Стра­ дивари? Что поведал папирус о сотворении мира? Как на самом деле по­ гиб крейсер Варяг? Могли ли быть иными исходы Ледового побоища и битвы на Курской дуге?. Простые вычисления приведут вас,...»

«Глава 8. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АТМОСФЕРЫ И СУШИ Они сошлись. Волна и камень, Стихи и проза, лед и пламень. А.С. Пушкин Выветривание 8.1. Основные понятия 1. Выветривание – процесс разрушения и изменения горных пород на поверхности литосферы и небольших глубинах под действием физического и химического воздействия атмосферы, подземных вод и организмов. Физическое выветривание – распадение горной породы на обломки различной величины, без изменения химического состава. Основными факторами этого процесса...»

«С.Т.Минзанова, В.Ф.Миронов, А.И.Коновалов, А.Б.Выштакалюк, О.В.Цепаева, А.З.Миндубаев, Л.Г.Миронова, В.В.Зобов ПЕКТИНЫ ИЗ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ: ТЕХНОЛОГИЯ, СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ Казань 2011 УДК 547.458.88 + 577.114 ББК 28.57в7 М 613 Ответственный редактор Чл. корр. РАН, доктор химических наук, профессор В.Ф.Миронов Рецензенты Доктор химических наук, профессор В.С.Резник Доктор химических наук, профессор В.Е.Катаев Минзанова С.Т. Пектины из нетрадиционных...»

«Кабалистический миф из уст Орфея – название статьи Йегуды Либеса, в которой он доказывает древность кабалистической традиции (Libes 1998). Либес не имеет в виду голос Орфея: речь идет о том, что миф, рассказанный Орфеем (“as told by Orpheus” в английском варианте статьи), – эхо недошедшего до нас еврейского источника. Моя идея в другом – кабалистическая традиция включает в себя орфический момент: кабала живет в устах Орфея. Либес сравнивает орфический миф – из космического яйца выклевывается...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.