НОФ 2016, III кръг (национален), 9. клас — Задача 2. Монета в кубче лед

Национална олимпиада по физика 2016, национален кръг, тема за 9. клас · 5 април 2016 г. · 10 т.

Условие

Висок стъклен цилиндър е пълен донякъде с вода. Поставяме в празна формичка за лед монета с маса $m_{\mathrm{М}} = 2,0$ g и я заливаме с вода, която после заледяваме, така че монетата да остане вътре в кубчето лед.

а) Колко е масата $m_{\min}$ на най-малкото количество вода, от която като направим кубче лед с монетата вътре, то все още да плава във водата? Плътността на водата е $\rho_{\mathrm{В}} = 1,0$ g/cm$^3$, плътността на леда е $\rho_{\mathrm{Л}} = 0,9$ g/cm$^3$, а плътността на монетата е $\rho_{\mathrm{М}} = 8,0$ g/cm$^3$. [4 т.]

б) Нека направим кубче лед като използваме вода с маса $m_{\mathrm{В}} = 18,0$ g. Пускаме кубчето в стъкления цилиндър и то плава на повърхността на водата. На каква височина $H$ ще се повдигне нивото на водата след пускането на кубчето лед? Вътрешното сечение на цилиндъра е $S = 10,0$ cm$^2$. [2 т.]

в) Опишете какво ще се случва с положението на кубчето лед и монетата, докато то се стопи напълно. [2 т.]

г) С колко милиметра ($h$ = ?) ще се промени нивото на водата (нагоре или надолу?) в цилиндъра след пълното стапяне на кубчето в сравнение с момента време, непосредствено след като сме го пуснали във водата? [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOF3_2016_9problems.pdf · официални решения: NOF3_2016_9solutions.pdf