ВсОШ Сириус по Физике для 10 класса 2023-2024 (28 сентября 2023)

Официальные задания и ответы школьного этапа 2023-2024 всероссийской олимпиады школьников Сириус по Физике 10 класс.

[28.09.2023] ВсОШ по Физике 3 группа 2023-2024 г.
Приобрести ответы ко всем заданиям

№ 1 Юный физик Богдан решил прокатиться на электросамокате. Перед поездкой он установил на свой телефон специальную программу, которая показывала его мгновенную скорость, время движения и пройденный путь.

Во время движения Богдан заметил, что на протяжении 150 м двигался с постоянной скоростью 5 м/с. За какое время Богдан проехал это расстояние? Ответ выразите в секундах, округлите до целых.

Когда Богдан трогался с места, время его разгона до скорости 8 м/с составило 3 с. С каким ускорением разгонялся электросамокат? Движение можно считать равноускоренным. Ответ выразите в м/с2, округлите до десятых.

Анализируя свою поездку по данным программы, Богдан увидел, что разгонялся с места в течение 4 с и достиг при этом скорости 8 м/с. Затем в программе произошёл сбой, и небольшой кусок данных об участке равномерного движения оказался потерян. В конце движения программа снова заработала, и по ней было видно, что от момента начала торможения до полной остановки прошло 10 с. Также был зафиксирован полный путь движения, равный 1600 м. Какой путь проделал Богдан, двигаясь с постоянной скоростью? Ответ выразите в метрах, округлите до целых.

Также Богдан обратил внимание на то, что, когда он подъезжал к магазину, для полной остановки самоката ему потребовалось 10 с. А вот когда он подъезжал к дому с полным рюкзаком продуктов, для полной остановки ему понадобилось уже на 2 с больше. Считая, что скорость перед торможением и сила, которая действует на самокат при торможении, были одинаковыми в обоих случаях, определите массу продуктов, купленных Богданом в магазине. Масса Богдана вместе с самокатом равна 60 кг. Ответ выразите в килограммах, округлите до целых.

№ 2 Талгат очень любил свой автомобиль, но однажды автомобиль сломался. Выяснив, что проблема в электрической системе, автолюбитель изучил описание, фрагменты которого приведены ниже.
«Номинальная ёмкость аккумулятора измеряется в ампер‑часах и задаёт количество электричества, отдаваемое аккумулятором при протекании малых токов. Для проверки используют стандартный цикл разряда, который устанавливается в 20 часов.
Пример: АКБ ёмкостью 66 А ⋅ ч (Aℎ) может работать 20 часов при токе разряда 66/20=3.3 А.
Разумеется, это не означает, что эту батарею можно разряжать в течение 1 часа током 66 А —— при увеличении разрядного тока увеличиваются потери внутри аккумулятора, а ёмкость АКБ снижается».
«Пусковой ток —— ток, который может выдать аккумулятор для пуска мотора, —— тоже указан на этикетке. В среднем для запуска автомобиля необходимо 255––265 ампер, но в холодное время при пуске замёрзшего двигателя требуются существенно большие токи. Хорошие аккумуляторы обеспечивают пусковой ток в 400−500 А и выше. При запуске мотора сила тока увеличивается, а напряжение на клеммах аккумулятора уменьшается до 8 В из‑за падения напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора. После пуска напряжение возвращается к обычным показателям (12 В), а генератор восполняет заряд. Если напряжение снижается до 6 В или ниже, а потом очень медленно восстанавливается, энергии для запуска не хватит. В таком случае аккумулятор придётся заменить».
Талгат нашёл в автомобиле аккумуляторную батарею и задумался…

ВсОШ Сириус по Физике для 10 класса 2023-2024 (28 сентября 2023)

Чему равна ёмкость аккумулятора Талгата? Ответ выразите в ампер‑часах.

Какую мощность выдаёт аккумулятор Талгата во внешнюю цепь в режиме запуска двигателя? Ответ выразите в ваттах, округлите до целых.

В неработающем автомобиле энергию потребляет только охранная сигнализация. Её мощность 2 Вт. На сколько часов можно оставить автомобиль на стоянке, чтобы аккумулятор разрядился не более чем на 10% от полного заряда? Ответ округлите до целых.

Чему равно внутреннее сопротивление аккумулятора Талгата? Ответ выразите в миллиомах, округлите до десятых.

№ 3 Десятиклассник Феликс поместил электронагреватель на t1=1.5 минуты в металлический сосуд, содержащий 1200 грамм воды. Вода за это время нагрелась на ΔT=12 ∘C.
Теплопотерь нет. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/кг⋅ ⋅∘C.

Вопрос №1
Если в том же сосуде тем же нагревателем нагревать 800 грамм воды, то она за t1 минут нагреется 
Выбрать: меньше чем/ больше чем/ ровно

 …на ΔT.
Вопрос №2
В этом и последующем вопросах считайте мощность нагревателя равной P=1.2 кВт. Сколько энергии нагреватель отдаст сосуду с водой за время t1? Ответ выразите в килоджоулях, округлите до целых.
Вопрос №3
Определите теплоёмкость сосуда. Ответ выразите в кДж/∘C, округлите до десятых.
Вопрос №4
В течение какого времени в эксперименте Феликса нагревались бы 2000 грамм воды? Вода нагревается на ΔT градусов. Ответ выразите в минутах, округлите до десятых.