Решение энергетических задач - 2020
…О далеком будущем с его колоссальными проблемами, которые мы сейчас не в состоянии разрешить, но можем поставить, о будущем, которое предстает перед нами,… как великолепный, но грозный мир человеческого духа, озаряемый молниями великих задач и дел…
А.Стругацкий, Б.Стругацкий
Профессии ученого-исследователя или инженера очень увлекательны. Они дают возможность почувствовать себя “магом”, который раскрывает тайны и загадки природы.
Если Вы – настоящий исследователь, то для Вас, наряду с обычным миром проблем и катаклизмов, существует и другой: мир науки. Мир очень интересный, а главное, вполне реальный и весьма населенный. Как попасть в этот мир? Опыт показывает, что для этого нужно тренировать свои творческие возможности, нужны упорство и желание добиться своей цели.
Первым шагом в научный мир может стать решение физико-энергетических задач повышенной трудности, задач по моделированию технических устройств или поиск способов решения инженерных кейсов.
Каждая такая задача – это маленькая проблема, которую Вы должны решить самостоятельно. Это своего рода модели тех научных задач, которые встречаются в работе ученых.
Желаем Вам удачи!
Автор-составитель Цирова Ирина Семеновна, доцент, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, кандидат физико-математических наук
Инструкция
1.Выберите задачи соответственно вашей возрастной группе и уровню подготовки.
2.Перейдите на сайт цифрового образовательного ресурса ЯКласс (https://www.yaklass.ru/).
3.Пройдите регистрацию на этом ресурсе, если вы там еще не зарегистрированы (при регистрации указываются только фамилия, имя, класс в своем образовательном учреждении).
4.Для ввода ответов на задачи для учащихся 7-8 классов используйте ссылку Решение задач для 7-8 классов.
Для ввода ответов на задачи для учащихся 9-11 классов используйте ссылку Решение задач для 9-11 классов.
ВНИМАНИЕ! Для учащихся 9-11 классов решение каждой задачи необходимо оформить в отдельном файле.
Возможные варианты:
1)текстовый документ;
2)решение написано вручную на листе бумаги, отсканировано и сохранено в графическом файле;
3)решение написано вручную на листе бумаги, сфотографировано и сохранено в графическом файле.
5.На ввод ответов на задачи даётся ТОЛЬКО ОДНА попытка! НО время, которое отводится на ввод ответов всех заданий, заканчивается 5 ноября . С 0 часов 6 ноября доступ к вводу ответов на сайте ЯКласс будет закрыт!
Свой результат решения задач вы сможете увидеть в своем личном кабинете на сайте ЯКласс после завершения конкурса.
6.НЕ ЗАБУДЬТЕ своё впечатление о решении задач (или одной конкретной задаче) и о своём участии в Конкурсе разместить на своей личной вики-странице участника.
Задачи
|
На «пути» от атомной электростанции до нашего дома энергия неоднократно преобразуется из одного вида в другой. Какие это виды энергии? 
Офисный работник утверждает, что чашка холодного кофе на его столе нагревается до 80 ° C, забирая энергию от окружающего воздуха, имеющего температуру 25 ° C. Насколько прав работник? Ответ обоснуйте. 
Почему велосипедист набирает скорость на спуске даже тогда, когда не крутит педали? Нарушается ли при этом закон сохранения энергии?
На приведенной диаграмме показано, как шесть автомобилей едут по четырехполосному шоссе. Два наблюдателя едут в машине X. Какая машина движется со скоростью 10 м/c в противоположном направлении относительно наблюдателей? 
В сосуд массой 1 кг налили 2 кг машинного масла плотностью 916 кг/м3. Сосуд поставили на весы №1. Железный брусок массой 2 кг подвесили на пружинных весах №2 и полностью погрузили в масло. Система находится в равновесии. Каковы показания весов №1 и №2? 
Скорость основного обмена q0 – это минимальное количество энергии, расходуемое организмом в единицу времени для поддержания жизнедеятельности в состоянии покоя. По закону Клайбера для млекопитающих скорость основного обмена пропорциональна массе их тела в степени 3/4:  Здесь m – масса, А – постоянная.
|
Ветряная турбина имеет ротор диаметром 100 м и может работать при максимальной скорости ветра 10 м/сек (т.е. энергия не вырабатывается, если скорость ветра превышает это значение). Чему равна максимально возможная выходная мощность турбины?  Для справки: максимальную мощность ветряной турбины можно рассчитать по формуле
Здесь ρ – плотность воздуха, r0 – радиус ротора, v – скорость ветра.
Волейболист может прыгнуть вертикально на высоту 1,1 м с места.
Спутник массы m находится на круговой орбите, центр которой совпадает с центром Земли (ускорение свободного падения у поверхности Земли равно g). Как зависят кинетическая Ек, потенциальная Еп и полная энергия Е спутника от радиуса его орбиты r? Чему равно отношение Ек/Еп? Зависит ли оно от r? Выразите полную энергию Е через m, g, r и массу Земли Мз. Достаточно ли перечисленных величин для записи Е?
Магазин снаряжения для дайвинга предлагает для измерения глубины погружения небольшое устройство, содержащее трубку с подвижным поршнем. Объем воздуха под поршнем V=Sx, где S – площадь поперечного сечения трубки, x – высота положения поршня, отсчитанная от дна трубки. В воздухе при атмосферном давлении
На какой максимальной глубине погружения ошибка определения глубины ∆h ≤ 1 м, если положение поршня в трубке можно определить с точностью Δx = 1 мм? Температуру воды при погружении считать постоянной. Для справки: Если величины f и y связаны соотношением обратной пропорциональности
Три проволочных контура и наблюдатель расположены так, как показано на рисунке. С точки зрения наблюдателя средний контур движется со скоростью v, приближаясь к наблюдателю, ток в среднем контуре течет против часовой стрелки. Контуры А и В неподвижны.  Этот же наблюдатель может заметить, что а) в контурах А и В индукционные токи потекут по часовой стрелке; б) в контурах А и В индукционные токи потекут против часовой стрелки; в) в контуре А ток потечет по часовой стрелке, а в контуре В – против часовой стрелки; г) в контуре А ток потечет против часовой стрелки, а в контуре В – по часовой стрелке; д) в контуре А ток потечет против часовой стрелки, а в контуре В индукционного тока не будет. Выберите один верный ответ. Свой выбор обоснуйте.
Пусть имеются два бесконечных прямолинейных параллельных тонких проводника. Они разноименно заряжены с линейной плотностью заряда λ и −λ соответственно. Выбираем систему координат так, что ось z параллельна проводникам. Проводники пересекают плоскость XOY в точках с координатами (−a, 0) и (+ a, 0) соответственно. На рисунке показаны эквипотенциальные линии электрического поля, образованного проводниками, в плоскости XOY. На рисунке введены обозначения: точка P ≡ (−a, 0), точка P′ ≡ (+ a, 0), произвольная точка Q ≡ (x, y), r – длина отрезка QP, r′ – длина отрезка QP′. Покажите, что семейство кривых, определяемых уравнением r/r′ = K, где K>0 - константа, - это семейство окружностей (эквипотенциальных линий), изображенных на рисунке. 
|
С текстом задач можно также ознакомиться в формате PDF, пройдя по ссылкам для 7-8 классов и для 9-11 классов.
РЕШЕНИЯ задач можно изучить, пройдя по ссылкам для 7-8 классов и для 9-11 классов.
