ВсОШ 2023, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 8.1. По трубе
LVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. Теоретический тур · 30 януари 2023 г.
Титульный лист
Министерство просвещения Российской Федерации
Центральная предметно-методическая комиссия
Всероссийской олимпиады школьников по физике
LVI Всероссийская олимпиада школьников по физике
Региональный этап
Теоретический тур
Москва, 2023 г.
Авторы задач
Комплект задач подготовлен центральной предметно-методической комиссией Всероссийской олимпиады школьников по физике
E-mail: physolymp@gmail.com
Авторы задач
Теоретический тур
7-9 класс
- 7-T1. Александр Евсеев
- 7-T2. Денис Рубцов
- 7-T3. Валерий Слободянин
- 7-T4. Андрей Уймин
- 8-T1. Ольга Инишева
- 8-T2. Андрей Сеитов
- 8-T3. Александр Евсеев
- 8-T4. Александр Евсеев
- 9-T1. Валерий Слободянин
- 9-T2. Сергей Кармазин
- 9-T3. Александр Евсеев
- 9-T4. Александр Евсеев
- 9-T5. Андрей Уймин
10-11 класс
- 10-T1. Алексей Заяц
- 10-T2. Алексей Заяц
- 10-T3. Сергей Муравьев, Максим Карманов, А. Соколов
- 10-T4. Андрей Уймин
- 10-T5. Юрий Черников
- 11-T1. Александр Аполонский
- 11-T2. Александр Аполонский
- 11-T3. Андрей Уймин
- 11-T4. Константин Соломатин
- 11-T5. Андрей Уймин
Как готовиться к региональному этапу?
В МФТИ запущен классный проект «Физтех-регионам» (https://os.mipt.ru), где в публичном бесплатном доступе лежат лекции и семинары по всем классам и по всем темам. Там же выложены подборки задач по темам. Уровень материалов позволяет хорошо подготовиться к муниципальному и региональному этапу Всероссийской олимпиады школьников по физике.
В этом году в рамках работы проекта сняты видеорешения (https://os.mipt.ru/#/phys/theme/9V1MmCFakz) теоретического тура регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике. Используйте эти материалы для самоподготовки к будущим олимпиадам.
Заголовок раздела
Возможные решения
Условие
Два лёгких небольших упругих шарика движутся внутри закрытой с обоих концов гладкой массивной трубы, расположенной горизонтально. В тот момент времени, когда шарики находятся посередине трубы, их скорости относительно земли равны и , а трубу начинают двигать с постоянной скоростью , как показано на рисунке. Длина трубы .

1. Через какой промежуток времени левый шарик первый раз столкнется с торцевой стенкой трубы?
2. Через какой промежуток времени правый шарик первый раз столкнется с торцевой стенкой трубы?
3. Через какой промежуток времени шарики в первый раз столкнутся друг с другом?
4. Найдите скорости левого и правого шариков относительно земли непосредственно перед их первым соударением.
Соударения шариков с торцевыми стенками трубы считайте абсолютно упругими. Примечание: в результате абсолютно упругого удара скорость шарика относительно стенки остаётся такой же по величине, как до удара, но направлена противоположно.
Отговори
- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
Решение
Перейдём в систему отсчёта, связанную с трубой. Скорость левого шарика будет равна . С учётом этого находим .
Скорость правого шарика в системе отсчёта, связанной с трубой . Откуда .
После соударения с торцевыми стенками трубы скорости шариков останутся такими же по модулю. К моменту времени левый шарик пройдет путь . Путь, пройденный вторым шариком, к этому моменту равен причём .
Из записанных соотношений определим время .
Вернёмся в неподвижную систему отсчёта. Скорость левого шарика в ней будет равна , скорость правого шарика будет равна
Таким образом , .
Оригинал в Архива: Ru23-R-T.pdf