Олимпиада "Звезда" - Таланты на службе обороны и безопасности
(физика, 10 класс)

Задача 1. Поезд, двигаясь с постоянным ускорением, въезжает в туннель со скоростью 10 км/ч. Известно, что муха, сидящая на лобовом стекле поезда, пробыла в туннеле в два раза дольше, чем муха, сидящая на заднем буфере последнего вагоны. Какую скорость имел поезд в тот момент, когда целиком выехал из туннеля, если известно, что его длина равна длине туннеля?

Путь, который проделала первая муха при равноускоренном движении через туннель, равен: Вторая муха при въезде в туннель имела скорость, равную скорости первой мухи, выезжающей из туннеля: Тогда путь второй мухи при проезде поезда через туннель равен: Обе мухи проделали одинаковый путь при проезде поезда через туннель. При выезде второй мухи из туннеля скорость поезда будет равна

Задача 2. Одноатомный идеальный газ, взятый в количестве 2 моль, совершает работу 1 - 2 - 3 - 4, изображенный на рисунке. Найдите количество теплоты Q, полученное газом при его переходе из состояния 1 в состояние 4.

Рассмотрим процессы, происходящие с идеальным газом: 1 - 2 - изохорное нагревание, 2 - 3 - изобарное охлаждение, 3 - 4 - изохорное нагревание. Причем, Т₁ = Т₃, Т₂ = Т₄. При изохорном нагревании работа газа А = 0. Поэтому по первому закону термодинамики Аналогично для процесса 3 - 4: Для изобарного процесса 2 - 3: При переходе газа из состояния 1 в состояние 4 газ получил количество теплоты Q = 1662 Дж

Задача 3. Чтобы тело, покоящееся на наклонной плоскости, двигалось, к нему надо приложить минимальную силу F₁, направленную параллельно плоскости вниз, или минимальную силу F₂, направленную параллельно плоскости вверх. Какую минимальную силу F₃, направленную параллельно плоскости горизонтальн6о нужно приложить к телу, чтобы оно начало двигаться?

Тело покоится на наклонной плоскости. Значит, сила тяжести уравновешивается силой трения. Если к телу приложить минимальную силу F₁, то оно начнет двигаться вниз. По первому закону Ньютона Если к телу приложить минимальную силу F₂, то тело будет двигаться по наклонной плоскости вверх. По первому закону Ньютона Если приложена горизонтальная сила, то она уравновешивается силой трения: Складывая первые два уравнения, получаем: