Съдържание

ВсОШ 2012, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 2 (7 кл.). 7 класс — Модель подвижного блока

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от ВсОШ 2012

Олимпиада Максвелла и XLVI Всероссийская олимпиада школьников по физике — Региональный этап. Экспериментальный тур

Олимпиада Максвелла — издание и авторы

Методическая комиссия по физике при центральном оргкомитете Всероссийских олимпиад школьников. Олимпиада Максвелла. Региональный этап. Экспериментальный тур. Методическое пособие. МФТИ, 2011/2012 уч.г.

Комплект задач подготовлен методической комиссией по физике при центральном оргкомитете Всероссийских олимпиад школьников. Телефоны: (495) 408-80-77, 408-86-95. E-mail: physolymp@gmail.com

Класс	Задача 1	Задача 2
7	Замятнин М., Слободянин В.	Замятнин М.
8	Фольклор	Замятнин М.

Общая редакция — Слободянин В.

При подготовке оригинал-макета использовалась издательская система LaTeX 2ε. © Авторский коллектив. Подписано в печать 22 января 2013 г. в 03:13.

141700, Московская область, г. Долгопрудный. Московский физико-технический институт.

Издание и авторы

Методическая комиссия по физике при центральном оргкомитете Всероссийских олимпиад школьников. Методическое пособие. МФТИ, 2011/2012 уч.г.

Класс	Задача 1	Задача 2
9	Замятнин М.	Фольклор
10	Замятнин М.	Меняйлов М., Слободсков И.
11	Воробьёв И.	Фольклор

Общая редакция — Слободянин В.

При подготовке оригинал-макета использовалась издательская система LaTeX 2ε. © Авторский коллектив. Подписано в печать 22 января 2013 г. в 03:18.

141700, Московская область, г. Долгопрудный. Московский физико-технический институт.

Примечание к архивному источнику

Издание относится к 2011/2012 учебному году, дата печати — 22 января 2013 года. Отдельно архивированный файл 2013/2013-III/region13E.pdf полностью повторяет страницы 6–14 этого источника.

Муаровы полосы: выданные участникам листы с периодическими полосами и транспортиром не воспроизведены в пособии и отсутствуют среди проверенных файлов каталогов за 2012 и 2013 годы.

Частично упругий удар: условие ссылается на таблицу 1, но её бланк не напечатан; таблица 1 с измерениями имеется в решении. Численный результат третьей части (угол β) в официальном решении не приведён.

Звезда в сером ящике: предложение рекомендаций организаторам обрывается после слов «действительно должны быть»; продолжение отсутствует в оригинале.

Условие

Экспериментатор Глюк, наблюдая на стройке простые механизмы (рис. 1), решил дома смоделировать их работу…

Из скрепок, нити и груза (маленькая шоколадка) соберите на столе конструкцию, моделирующую работу подвижного блока (рис. 2). Исследуйте зависимость скорости $v$ перемещения скрепки (подвижного блока) от скорости $u$ перемещения метки У (например, узелка) на свободном конце нити.

Примечание 1: Скорости наблюдаемых материальных точек пропорциональны их перемещениям, за одинаковые интервалы времени, поэтому для сравнения скоростей $v$ и $u$ достаточно сравнить перемещения подвижной скрепки и узелка. Подвижная скрепка должна перемещаться вдоль пунктирной прямой. Заметим, что при постоянной скорости узелка скорость подвижной скрепки зависит от расстояния $h$ .

Примечание 2: Слишком малые перемещения приведут к существенным относительным погрешностям, но и большие перемещения ведут к заметным ошибкам. Поэтому мы рекомендуем «пошагово» перемещать подвижную скрепку на фиксированные расстояния (1,0 – 2,0 см). Измерьте расстояние $L$ и запишите его в отчёт.

Перемещайте узелок вдоль всей «высоты» листа бумаги. Результаты занесите в таблицу № 1.

№	$H$ , см	$h$ , см
1
...	...	...	...	...
10

Постройте график зависимости $(v/u)$ от $h$ . В свободные столбцы справа вы можете заносить соответствующие скорости, точнее, пропорциональные им величины.

Найдите, при каком значении $h$ скорости $v$ и $u$ одинаковы.

После проведения эксперимента вы можете съесть шоколадку или забрать её в качестве сувенира.

Оборудование. Три скрепки, груз (шоколадка «Алёнка» массой 15 г.), линейка длиной 30 см, нить длиной 1,5 – 2,0 м, лист бумаги формата А3, скотч и ножницы (по требованию), миллиметровая бумага для построения графика.

Решение

Соберем установку, изображенную на втором рисунке (см. условие). Скрепки прикрепим к столу скотчем, чтобы обеспечить их неподвижность. Измеряем $L$ . Прикрепим груз к одной из скрепок. На листе А3 начертим шкалу для измерения перемещений груза и блока-скрепки и подложим его под установку на стол и закрепим его скотчем. Начнем тянуть блок-скрепку вдоль линии, показанной на рисунке, перемещая груз. С шагом 1–2 см измеряем $H$ и $h$ и заносим их в таблицу №1. Проводим измерения $h$ в интервале от 0 до $L/2$ . Так как для малых перемещений $v/u$ примерно равно $\Delta h/\Delta H$ , строим таблицу №2 зависимости $\Delta h/\Delta H$ (т.е. $v/u$ ) от $h$ . По ней строим график, из графика находим такое $h$ , что $v/u=1$ при этом $h$ . Теоретически $h=\sqrt{3}L/2$ .

Критерии оценивания

Критерий	Баллы
Измерение $L$	1
Способ измерение (описание или рисунок) $h$ и $H$	1
В работе отмечено, что узлы (неподвижные скрепки) и шкала измерений $h$ и $H$ (линейки или лист А3) жёстко закреплены, например, скотчем	1
Измерения проведенны с шагом 1–2 см	1
Количество измерений, занесённых в таблицу: больше 10	2
больше 5, но не больше 10	1
График	2

Примечание: за предыдущий пункт ставиться только один балл, если оси на графике не подписаны или их нет, либо построен не тот график, что просили в условии.

Критерий	Баллы
Ответ отличается от значения $\sqrt{3}L/2$ не более, чем на 20%	2
Ответ отличается от значения $\sqrt{3}L/2$ больше, чем на 20%, но не более, чем на 30%	1

Оригинал в Архива: region12E.pdf