Съдържание

ВсОШ 2015, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 8. Лёд на чашке весов

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от ВсОШ 2015

Региональная олимпиада школьников по физике. 17.01.2015. Московская область. Региональный этап. 2014/2015 учебный год · 17 януари 2015 г.

Титульный лист

РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЭТАП

МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ

2014/2015 учебный год

ОЛИМПИАДА имени МАКСВЕЛЛА. 7 класс

ОЛИМПИАДА имени МАКСВЕЛЛА

7 класс

РЕГИОНАЛЬНАЯ ОЛИМПИАДА. 9 класс

РЕГИОНАЛЬНАЯ ОЛИМПИАДА

9 класс

Условие

В одной чашке на равноплечных весах лежит кусок льда, который уравновешен гирей массой 1 кг, находящейся в другой чашке. Когда лед растаял, равновесие нарушилось. Груз какой массы и на какую чашку следует добавить, чтобы восстановить равновесие?

Отговори

Решение

Задача 4. (Осин М.). На тела со стороны окружающего воздуха действует сила Архимеда. Обычно по сравнение с весом тел она ничтожна и её не учитывают. В нашем случае это не так. Пусть $m$ – масса льда. Его объем $V_{\text{Л}} = \dfrac{m}{\rho_{\text{Л}}}$ . После плавления льда он превратится в воду. Её объем будет $V_{\text{В}} = \dfrac{m}{\rho_{\text{В}}}$ . Из-за уменьшения объема льда уменьшится и сива Архимеда $\Delta F_A = \rho_0 g\left(\dfrac{m}{\rho_{\text{Л}}} - \dfrac{m}{\rho_{\text{В}}}\right)$ , поэтому чашка с водой опустится в низ (равновесие нарушится). Чтобы восстановить равновесие на чашку с гирей следует добавить груз массой $\Delta m = \dfrac{\Delta F_A}{g} = \rho_0\left(\dfrac{m}{\rho_{\text{Л}}} - \dfrac{m}{\rho_{\text{В}}}\right)$ . Поскольку сила Архимеда мала по сравнению с весом льда или гири, можно считать, что $m \approx m_1$ . Отсюда $\Delta m = m\left(\dfrac{\rho_0}{\rho_{\text{Л}}} - \dfrac{\rho_0}{\rho_{\text{В}}}\right) \approx$ 0,12 г.

Примерные критерии оценивания

Указано, что изменение показаний весов связано с изменением силы Архимеда … 2 балла

Указано, на какую чашку следует положить гирьку … 1 балл

Найден объем льда … 1 балл

Найден объем воды … 1 балл

Найдено изменение сила Архимеда … 3 балла

Найдена масса гирьки … 2 балла

Справочные данные

Справочные данные (могут понадобиться для любой из задач!!!)

Ускорение свободного падения $g = 9{,}8$ м/с $^2$ .

Плотность дерева (сосны) $\rho_{\text{Д}} = 400$ кг/м $^3$

Плотность воздуха $\rho_0 = 1{,}3$ кг/м $^3$ .

Плотность воды $\rho_{\text{В}} = 1000$ кг/м $^3$ .

Плотность льда $\rho_{\text{Л}} = 917$ кг/м $^3$ .

Возможные решения. 7 класс

Возможные решения

7 класс

Возможные решения. 8 класс

8 класс

Разбор теоретического тура (9 класс)

Разбор теоретического тура начнётся 17 января в 19.00 на портале online.mipt.ru

Результаты проверки и консультация (9 класс)

Результаты проверки теоретического тура смотрите 18 января с 8.00 на сайте http://www.physolymp.ru

18 января в 18.30 на портале online.mipt.ru представитель Центральной предметно-методической комиссии по физике проведёт консультацию по выполнению экспериментального тура.

Лист с фотографией (рис. 3)

Шифр работы: ____________________

(переписать с обложки тетради)

Разбор, результаты и консультация (10 класс)

Разбор теоретического тура начнётся 17 января в 20.30 на портале online.mipt.ru

Результаты проверки теоретического тура смотрите 18 января с 8.00 на сайте http://www.physolymp.ru

Разбор теоретического тура (11 класс)

Разбор теоретического тура начнётся 17 января в 19.00 на портале online.mipt.ru

Результаты проверки и консультация (11 класс)

Результаты проверки теоретического тура смотрите 18 января с 8.00 на сайте http://www.physolymp.ru

Возможные решения. 9 класс

Возможные решения

9 класс

Возможные решения. 10 класс

10 класс

Возможные решения. 11 класс

11 класс

Оригинал в Архива: region15T.pdf