Konkurs Fizyczny 2013/2014

[gus]

Dzisiaj odbył się pierwszy etap konkursu kuratoryjnego z fizyki w województwie mazowieckim. Składał się on z 6 zadań zamkniętych i 3 otwartych. Oto zadania otwarte (w przybliżeniu, bo dokładnie nie pamiętam):

7. Gdy wylot dużej strzykawki lekarskiej jest otwarty, łatwo się wyjmuje z niej tłoczek. Wyjaśnij, dlaczego gdy wylot jest zablokowany, trudniej jest wyciągnąć tłoczek?
8. Pompa wypompowuje w \(\displaystyle{ 1 min.}\)ze studni o głębokości \(\displaystyle{ 15m}\) \(\displaystyle{ 800l}\) wody. Ile wynosi moc jej silnika? Ile pracy wykona w ciągu \(\displaystyle{ 1h}\)? Przyjmij, że \(\displaystyle{ g=10m/s ^{2}}\).
9. Na płaskiej i równej powierzchni znajdują się dwa ciężary o masie \(\displaystyle{ m _{1}=100g}\) i \(\displaystyle{ m _{2}=200g}\). Połączone są poziomą nicią o wytrzymałości \(\displaystyle{ F=10N}\). Z jaką maksymalną siłą można ciągnąć ciężar \(\displaystyle{ m _{1}}\), by nitka się nie zerwała? Czy przy ciężarze \(\displaystyle{ m_{2}}\) siła będzie wynosiła tyle samo?

Czy moglibyście podać swoje rozwiązania tych zadań? Nie jestem pewien, czy dobrze je zrobiłem.

[Beren]

Co do zamkniętych to mi osobiście z 2 pkt to spokojnie polecą (takiej teorii to ja nie lubię) :p

Co do otwartych - \(\displaystyle{ 8}\) darmowe, w \(\displaystyle{ 7}\) zawsze coś wykombinujesz (ciśnienie, odpowiednie siły itp. chociaż szczerze mówiąc jak znam życie połowę punktów za nie dostanę ). No i przy \(\displaystyle{ 9}\) zatrzymałem się i nie wykminiłem, że trzeba patrzeć na wzór \(\displaystyle{ F=m \cdot a}\) a nie tak jak ja na same ciężary (wyszło mi \(\displaystyle{ 8N}\) i \(\displaystyle{ 9N}\) ale jest to na pewno źle).

A tobie jak poszło? Napiszesz w skrócie swoje rozumowanie w \(\displaystyle{ 7}\) i \(\displaystyle{ 9}\)?

edit: jak mi przypomnisz zamknięte to mogę ci też podać moje odp w nich

[gus]

7.

Ciśnienie można zwiększyć: a) zwiększając liczbę cząsteczek b) zwiększając temperaturę c) zmniejszając powierzchnie.
W tym przypadku ciśnienie zostało zwiększone poprzez zmniejszenie powierzchni ( czyli zamknięcie wylotu).
Jak ciśnienie jest większe, to i siła jest większa, co wynika ze wzoru \(\displaystyle{ F=ps}\).

8.

Tu chyba wyszło mi 7,2 MJ i 2KWs.

9.

Na początku myślałem o wzorze \(\displaystyle{ F=ma}\), wyszło mi nawet chyba \(\displaystyle{ 15N}\), ale potem zmieniłem wszystko i wynik końcowy wynosił \(\displaystyle{ 8N}\) i \(\displaystyle{ 9N}\). Przez chwilę się łudziłem, że może mam dobrze, ale niestety raczej nie przejdę dalej.


Zamknięte:
1) Samochód pokonał drogę \(\displaystyle{ s _{1}=50km}\) z prędkością \(\displaystyle{ v _{1} =50km/h}\), następnie pokonał drogę\(\displaystyle{ s _{2}=50km}\) z prędkością \(\displaystyle{ v _{2}=100km/h.}\) Ile wynosi średnia prędkość?
Tutaj niestety popełniłem prosty błąd - zaznaczyłem \(\displaystyle{ 75km/h}\) zamiast \(\displaystyle{ 66km/h}\).
2) Ciało w pierwszej sekundzie ruchu pokonało drogę \(\displaystyle{ 2m}\), w drugiej \(\displaystyle{ 4m}\), w trzeciej \(\displaystyle{ 6m}\), w czwartej \(\displaystyle{ 8m}\). Jakim ruchem porusza się to ciało?
Moja odpowiedź to jednostajnie przyspieszony.
3) Nie pamiętam
4) Chyba to tak brzmiało: powierzchnia parafiny umieszczonej w naczyniu po zakrzępnięciu stała się wklęsła. Dlaczego tak się stało?
Tu wybrałem chyba odpowiedź: bo zmniejszyły się odległości między cząsteczkami.
5) Czemu do piłki do siatkówki można zawsze dopompować powietrze?
Ponieważ odległości między cząsteczkami powietrza są bardzo duże w stosunku do ich wielkości.
6) Dwie ciecze, takie że \(\displaystyle{ d _{1}=2d _{2}}\) znajdują się w połączonych ze sobą naczyniach. Które działanie poprawnie posługuje wysokości ich słupków, licząc od miejsca ich zetknięcia, jeśli są ze sobą w równowadze?
\(\displaystyle{ h _{1}=0,5h _{2}}\), nie wiem kompletnie, co to znaczy pojęcie równowaga w tym kontekście. Czy chodziło o tą samą objętość, czy masę?

[Beren]

No to w sumie masz tak samo jak ja
W 7 miałem prawie identyczne rozumowanie, w 8 to samo (tylko w watach a nie w kWs) no i 9 też dokładnie to samo

[gus]

Niestety próg wynosi 85%, przy 20 punktach to jest 17 punktów, czyli prawie wzorcowo zrobione zadania otwarte i 1-2 błędy w zamkniętych, więc chyba nie przejdę. I tak do fizyki uczyłem się od tygodnia zeszłego, więc ten wynik mnie zadowala Większe nadzieje pokładam w konkursie matematycznym i OMG.

[Msciwoj]

Hej, jak to widzę to aż mnie bierze.

W tym siódmym chodzi o co innego, macie całkowicie źle.

Co robicie, wyjmując tłoczek? Zwiększacie objętość części zamkniętej wewnątrz strzykawki. Zamknięcie wylotu powoduje, że nie mogą napłynąć nowe cząsteczki. Oznacza to, że kiedy zwiększacie objętość, temperatura się nie zmienia, nie zmienia się liczba cząsteczek - ciśnienie musi zmaleć. Wniosek jest taki, że podczas wyciągania tłoczka zmniejszacie ciśnienie wewnątrz strzykawki.
Jakie siły działają na tłoczek? Od wewnątrz działa na niego siła parcia ze strony powietrza wewnątrz strzykawki, a od zewnątrz siła parcia powietrza atmosferycznego. Ponieważ ciśnienie tego drugiego jest większe, musicie użyć większej siły, aby doprowadzić przynajmniej do równowagi. Ale to nie wszystko. Im dalej wyciągniecie ten tłoczek, tym mniejsze ciśnienie jest w środku, tym większa jest różnica sił parcia i tym większej siły musicie użyć, aby tłoczek wyciągnąć.
PS. Możecie mi zaufać, miałem srebrny medal na Międzynarodowej Olimpiadzie Fizycznej.