Всесоюзные олимпиады по физике - Слободецкий И.Ш.
Скачать (прямая ссылка):
синусоидальные колебания в короткие импульсы, причем период следования
импульсов точно равен периоду синусоидальных колебаний.
2. Для определения индуктивности Lx катушки надо составить
электрическую цепь по схеме, приведенной на ри-, сунке 124. Импульс тока
из ПС заряжает конденсатор С, и в контуре LXC возникают электромагнитные
колебания, которые в связи с наличием в контуре и преобразователе
активного сопротивления являются затухающими. На экране осциллографа этот
процесс выглядит примерно так, как показано на рисунке 352. На рисунке
отмечены период 7\ следования импульсов, который можно определить по
шкале генератора ГЗ и искомый период Т2 затухающих электромагнитных
колебаний в контуре.
Далее следует произвести подсчет числа гармоник п между двумя
последовательными импульсами и рассчитать искомую частоту колебаний в
контуре:
Тг==~г' V2 = nvi-
Зная частоту v2, можно, пользуясь формулой Томсона
= 1 1 V(r) 2л/Г^С' определить искомую индуктивность L (х):
I -_______!___
* 4я2С v* '
3
где С - известная емкость конденсатора.
3. В третьем задании вместо контура подключался громкоговоритель.
Диффузор громкоговорителя на упругом креплении является механической
колебательной системой. Когда в громкоговоритель подается электрический
импульс, диффузор начинает совершать механические затухающие колебания с
собственной частотой оз0. Но так как катушка громкоговорителя находится в
постоянном магнитном поле, в ней индуцируется переменная ЭДС с частотой
ю0. Способом, аналогичным описанному в задании 2, можно определить
частоту собственных колебаний диффузора громкоговорителя, или, что тоже
самое, его резонансную частоту.
334. 1. Можно предложить два простых и в то же время точных способа
построения хода лучей в прозрачной прямоугольной пластине.
Первый из них состоит в следующем. Пластину кладут на миллиметровую
бумагу, очерчивают границу ее нижней грани пластинки и делают метку на
вертикальной грани. Для удобства совмещения этой метки с выбранными за
пластинкой линиями желательно загнуть миллиметровую бумагу так, как
показано на рисунке 353. Далее, ведя наблюдения сквозь пластину, ставить
точку на горизонтальном участке бумаги перед пластинкой так, чтобы эта
точка, метка и одна из вертикальных линий миллиметровой бумаги
перекрывались (описанный метод аналогичен школьной лабораторной работе по
Рис. 354
определению показателя пре= ломления с использованием булавок).
Углы определяются на основе простейших тригонометрических формул (рис.
354):
ctg " = .-?, ctgp=i.
Ь с
247
траполяции или же рассчитать по формуле
Рис. 356
На основании полученных данных строят график зависимости угла преломления
|3 от угла падения (рис. 355) и определяют показатель преломления п при
различных углах падения. Наиболее точные результаты получаются для углов
падения от 30 до 60°.
Угол преломления |30 при угле падения а0 = 90° можно определить по
графику путем экс-
о ¦ I
60 = arc sin -.
n
2. Поставив пластину на миллиметровую бумагу, проводят на бумаге черту
на расстоянии а от нижнего ребра А пластины (рис. 356). Затем пластину
сдвигают так, чтобы одна половина черты находилась под ней, а другая
половина оставалась незакрытой. Наблюдая проведенную черту через верхнее
ребро В пластины так, чтобы оно совместилось с изображением черты,
отмечают видимое положение черты и измеряют расстояние b до нее от ребра
Л. Из рисунка 356 видно, что
ig.-f tgp-f
где d - высота пластины. Из этих выражений находят значения углов падения
(а) и преломления (Р).
/
XV ВСЕСОЮЗНАЯ ОЛИМПИАДА
В апреле 1981 г. в г. Ташкенте состоялся заключительный тур XV Всесоюзной
физической олимпиады школьников. Приводим некоторые из предлагавшихся на
этом туре задач.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ
1. (8 кл.). Небольшой шарик движется с постоянной скоростью v0 по гладкой
горизонтальной поверхности и попадает в некоторой точке своей траектории
в цилиндрический вертикальный колодец глубиной Н и радиуса R. Вектор
скорости шарика составляет угол а с диаметром колодца, проходящем через
эту точку. При каком соотношении между R, H,v0 и а шарик после упругих
соударений со стенками и дном колодца сможет из него "выбраться"?
Примечание. При упругом ударе шарика о стенку модуль скорости не
изменяется, а угол падения равен углу отражения.
2. (9-10 кл.). Горизонтально расположенный цилиндрический
теплоизолированный сосуд объема V0 = Ю0 л, заполненный гелием, разделен
на две части теплонепроницаемым поршнем, который может перемещаться без
трения. Газу, находящемуся в левой части сосуда, сообщают количество
теплоты AQ = 100 Дж. Найти изменение давления в сосуде к тому моменту,
когда поршень перестает двигаться.
3. (9 кл.). Для исследования свойств нелинейного резистора был произведен
ряд экспериментов. Вначале была исследована зависимость сопротивления
резистора от температуры. При достижении температуры tt = 100 °С
сопротивление резистора скачком увеличилось от Ri - 50 Ом до R2 = 100 Ом;
