Е. М. Єлькіна,
. гімназія № 127, м Снежинськ, Челябінська обл.
Загальні положення. Фізичний бій - це змагання двох команд у вирішенні фізичних завдань. Він складається з двох частин. Спочатку команди отримують умови задач і вирішують їх протягом заданого часу, використовуючи будь-яку літературу, але не спілкуючись ні з ким, крім журі. Потім починається власне бій: одна команда розповідає рішення задач, інша опонує, тобто шукає помилки (недоліки), а якщо рішення немає, то може привести своє. Виступи і опонента, і доповідача оцінюються журі в балах кожне. Якщо команди так до кінця завдання і не вирішили, то частина балів (або навіть всі) може забрати собі журі. Вважається, що бій закінчився внічию, якщо результати команд відрізняються не більше ніж на 3 бали. Якщо, за умовою, він не може закінчитися внічию, то журі до бою оголошує процедуру визначення переможця. Капітани команд мають право просити журі про надання перерви на 5-10 хв приблизно через кожні півтори години і тільки між раундами.
Теплові явища. 8-й клас
Питання капітанам. Чому опік 100 ° -ним паром сильніше, ніж 100 ° -ної водою?
1. У фарфоровий чайник масою 200 г при кімнатній температурі 18 ° С налили 400 г окропу. Завариться чи чай, якщо для гарної заварки повинна бути температура не менше 90 ° С? Навіщо радять перед заваркою сполоснути чайник гарячою водою?
2. Нікого не дивують птиці, що сидять на дереві (де ж їм ще сидіти?). Але якщо в сильні холоди ви бували поблизу від річок і озер, то напевно звернули увагу на птахів, що сидять на льоду. Як ви думаєте, що вони там роблять? Рибу вони там не ловлять, харчуватися на льоду їм нічим, а відпочивати зручніше і безпечніше на деревах. Ніяких видимих причин для такої дивної поведінки начебто немає. Але іноді пернатих на льоду збирається так багато, що відпадають будь-які сумніви в тому, що прилітають вони сюди не просто так і щось їм на льоду все-таки треба. Чим пояснити таке незрозуміла поведінка? Що жене птахів на лід?
3. «Трави, трави, трави не встигли // Від роси срібною зігнутися. »Чому роса найрясніше випадає на трави? Якщо ви пройдете рано вранці по лузі, то ноги промочите набагато сильніше, ніж під час прогулянки після дощу. Чому?
4. Чи вистачить потужності ГЕС, щоб випарувати воду, що проходить через її турбіни? За початкову температуру можна взяти 20 ° С.
5. Воду налили в алюмінієву каструлю. На графіку представлена залежність кількості теплоти, що отримується при нагріванні алюмінієвої каструлею і водою, від часу. Маси води і каструлі однакові. Вкажіть, який з графіків належить воді. Відповідь обґрунтуйте.
Питання капітанам. Внутрішня енергія пара більше, ніж води тієї ж маси води і тієї ж температури.
2. Птахи гріються, тому що намерзає лід значно тепліше навколишнього морозного повітря. По-перше, температура води під ним не нижче 0 ° С, а по-друге, при утворенні льоду виділяється велика кількість тепла - теплота кристалізації (340 000 Дж / кг). У сильні морози різниця температур між повітрям і намерзає льодом особливо помітна.
Питання. Чи можуть птиці грітися на тане льоду?
Відповідь. Ні, тому що при таненні льоду тепло поглинається, лід холодніше повітря.
Питання. Чи отримує вода тепло, що виділяється при її замерзанні?
Відповідь. Ні, тому що температура води під льодом така ж, як і у льоду, що дорівнює 0 ° С, тому теплообміну між водою і льодом не відбувається.
3. Різні тіла і поглинають теплові промені, і самі їх випромінюють. Якщо тіло поглинає багато променевої енергії, значно нагріваючись при цьому, то воно багато енергії і випромінює, відповідно також значно охолоджуючись. Призначення листя рослин якраз і полягає в тому, щоб якомога більше поглинати сонячних променів, необхідних для «виробництва» хлорофілу. Отже, в темний час доби листя випромінює багато тепла, набагато більше, ніж грунт. Пар, що знаходиться в повітрі, охолоджується на поверхні трави і конденсується, утворюючи росу. Частина її поглинається рослиною, частина збирається у великі краплі, які згинають трави, стікають по стеблах і зволожують коріння.
Питання. На всіх чи травах випадає однакова кількість роси або її кількість залежить від виду трави?
Відповідь. Залежить від виду. Роса напуває рослини дуже акуратно. Вчені вважають, що 250 мл роси на рік приносять рослинам більше користі, ніж 500-750 мл дощу. Багато ботаніки стверджують, що рослини при певних умовах можуть існувати там, де ніколи не йдуть дощі, але ніяка рослинність не здатна виростати без роси навіть в тих місцях, де дощ часте явище. Крім того, роса найрясніше випадає в спекотні місяці, коли потреба в воді у багатьох рослин особливо велика.
При Δt ° = (100 ° С - 20 ° С) = 80 ° С, L = 2300 Дж / кг, з 4200 Дж / (кг · град) висота греблі повинна бути h = 2 300 000 м = 2300 км.
5. Нехай св - питома теплоємність води, са - питома теплоємність алюмінію.
графік 1 - для води, графік 2 - для каструлі.
Зміна агрегатних станів речовини. 8-й клас
1. У каструлі кипить вода, в ній варяться макарони. Кипить вода в трубках макаронів?
2. Два однакових залізних кулі, один з яких лежить на горизонтальній поверхні, а інший підвішений на нерастяжимой нитки, нагрівають від 20 до 100 ° С. Однакове чи кількість теплоти потрібно для цього? Теплообміном куль із середовищем знехтувати.
3. Чому холодно на вершинах гір? Хіба холодне повітря не повинен спускатися вниз?
4. Чи знизиться чи температура в кімнаті, якщо відкрити дверцята працюючого холодильника?
1. Вода всередині макаронів не кипить, тому що її температура дорівнює температурі води в каструлі, тому немає підведення тепла від більш нагрітого тіла.
2. Ні, оскільки крім однакового зміни внутрішньої енергії буде потрібно зробити різну роботу при підйомі центру ваги першого (А> 0) і опусканні другого (А <0) шара.
3. Тепле повітря, піднімаючись по схилах гір, потрапляє в область більш низького атмосферного тиску, розширюється і охолоджується.
4. Температура підвищиться. Кількість теплоти, що виділяється в одиницю часу в кімнаті, дорівнює потужності, споживаної холодильником.
Механічні коливання. 9-й клас
1. Воронка з піском підвішена на нитках. Чи буде змінюватися період коливань такого маятника в міру висипання піску з воронки?
2. Відомий період коливань одного з двох маятників різної довжини. Як, не користуючись секундоміром і лінійкою, визначити період коливань іншого маятника?
3. Вода, яку несуть в відрі, починає сильно расплёсківаться. Чи можна припинити расплёсківаніе, не зупиняючись?
4. Ареометр, що складається з кульки, заповненого дробом, і циліндричної трубки, переносять з рідини з меншою щільністю в рідину з більшою щільністю. Чи зміниться період його вертикальних вільних коливань? Тертя про рідина не враховуйте.
5. Чому неповний чайник перед закипанням води шумить сильніше, ніж повний?
6. У вікнах, під якими проїжджають автомобілі, нерідко настирливо деренчать скла. Це неприємне явище можна значно послабити, якщо в центрі скла прикріпити шматочок пластиліну. Як пояснити цей ефект?
1. Так, тому що буде змінюватися положення центра ваги системи воронка-пісок.
2. Слід вивести маятники з положення рівноваги і одночасно відпустити їх, потім дочекатися, коли вони одночасно повернуться в початкове положення. Якщо перший маятник за цей час зробив n1 коливань, а другий n2. то можна записати співвідношення T2 / T1 = n1 / n2. звідки T2 = T1n1 / n2.
3. Так, змінивши темп ходьби, тобто змінивши тим самим частоту зовнішньої сили, що викликала резонансні коливання води.
4. Період коливань ареометра зменшиться.
5. Повітряна порожнина в чайнику служить резонатором для звуків.
6. Пластилін збільшує масу скла, що призводить до зменшення власної частоти коливань скла і засмучує резонанс між ним і звуковими хвилями автомашин.