ВсОШ Сириус по Физике для 10 класса 2023-2024 (29 сентября 2023)

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

[29.09.2023] ВсОШ по Физике 4 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.

В процессе движения Богдан заметил, что двигался с постоянной скоростью 7 м/с в течение 5 с. Какое расстояние проехал Богдан за это время? Ответ выразите в метрах, округлите до целых.

Программа показала, что при разгоне из состояния покоя до максимальной скорости 8 м/с электросамокат двигался с постоянным ускорением 2 м/с2. Какое расстояние проехал Богдан при этом? Ответ выразите в метрах, округлите до целых.

Анализируя одну из своих поездок по данным программы, Богдан увидел, что разгонялся он в течение 30 с и достиг при этом скорости 8 м/с. Затем в течение 90 с он двигался равномерно. Сразу после начала торможения датчик, который измеряет ускорение, отключился. Но в программе оказался зафиксированным полный путь движения, равный 856 м. Чему был равен модуль ускорения электросамоката во время торможения? Считайте, что при торможении величина ускорения оставалась постоянной вплоть до полной остановки. Ответ выразите в м/с2, округлите до десятых.

Также Богдан обратил внимание, что проехал 5.12 м от начала торможения до полной остановки самоката, когда подъезжал к магазину со скоростью 8 м/с. Затем он купил в магазине 5 кг сахара и поехал назад. Когда он останавливался у дома, тормозной путь стал на 1.92 м меньше. С какой скоростью самокат двигался перед началом торможения возле дома? Считайте, что в обоих случаях сила, тормозящая самокат, была одинаковой. Масса Богдана вместе с самокатом равна 55 кг. Ответ выразите в м/с, округлите до десятых.

№ 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 за счёт работы генератора напряжение поднимается до 14 В и начинается зарядка аккумулятора».
Талгат нашёл в автомобиле аккумуляторную батарею и узнал, что генератор в автомобиле имеет мощность 1200 Вт.

ВсОШ Сириус по Физике для 10 класса 2023-2024 (29 сентября 2023)

Какой пусковой ток у аккумулятора Талгата? Ответ выразите в амперах, округлите до целых.

В этом и последующем вопросах считайте, что генератор выдаёт максимальную мощность, указанную в условии задачи. Какой максимальный ток способен выдавать генератор в бортовую сеть? Ответ выразите в амперах, округлите до целых.

Сколько времени будет заряжаться от генератора аккумулятор, разряженный на 20% (осталось 80% от полного заряда), если все приборы выключены? Внутреннее сопротивление аккумулятора не учитывайте. Ответ выразите в минутах, округлите до десятых.

Сколько времени будет заряжаться от генератора аккумулятор, разряженный на 30% (осталось 70% от полного заряда), если потребители (кроме аккумулятора) имеют суммарное сопротивление 0.4 Ом? Внутреннее сопротивление аккумулятора не учитывайте. Ответ выразите в минутах, округлите до целых.

№ 3 Десятиклассник Феликс изучал в школьной лаборатории процессы теплообмена. Для этого он привёл в тепловой контакт лёд, взятый при температуре tл=−20∘C, и воду массой 1.5 кг. Результаты наблюдений (зависимости температур веществ от времени) приведены на рисунке. Из‑за своей небрежности Феликс не стал показывать на графике все значения и не стал подписывать все деления на осях.

ВсОШ Сириус по Физике для 10 класса 2023-2024 (29 сентября 2023)

Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/кг⋅∘C, удельная теплоемкость льда cл=2100 Дж/кг⋅∘C, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг. Считайте, что всё тепло, отдаваемое водой, идёт на нагрев льда.

Определите начальную температуру воды. Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до целых.

Что находится в сосуде в момент времени 27 минут?
Только вода
Только лёд
Смесь воды со льдом

Определите среднюю мощность, с которой вода отдавала тепло в эксперименте. Ответ выразите в ваттах, округлите до целых.

Определите массу льда в сосуде в начальный момент времени. Ответ выразите в килограммах, округлите до сотых.