Физика п?нінен олимпиада есептері

Физикалық олимпиадалардың негізгі мақсаты: оқушылардың физикаға деген қызығушылығын туғызу,оны жетілдіру,физика ғылымы саласында өзін көрсететін оқушыларды анықтау . Сонымен бірге олимпиаданың мынадай ерекшеліктері бар:

-Физика пәнінің жан-жақтылығын,физикалық идеялардың,әдістердің кереметтілігін көрсетеді;

-Өзінің тапқырлығы мен ұшқыр қиялын толық құқықты көрсете алады;

Физика пәнінен мектеп ішілік, аудандық т.с.с олимпиадаларға қатысу кез – келген оқушылар үшін аса үлкен жетістік десек еш артық емес. Тіпті барлық есептерді емін – еркін шығара алмаған күннің өзінде; физиканын түрлі бөлімдерін байланыстырып жатқан, үш астрономиялық сағат берілген күрделі олимпиадалық есептер – оқушыға ойсалары, келешегіне із қалдырары анық. Осыған байланысты әртүрлі деңгейдегі пәндік олимпиада өткізген соң, оқушыларға толық анализ жасап, есептерді шешіп көрсету өте дұрыс болмақ. Бұл ретте оқушылардың назары жіберілген «орынсыз» қателерге және оны келешекте болдырмау жайына аударылуы керек.

Негізі мәселе мектеп оқушылары олимпидалардан табысты оралу үшін не істеуіміз керек? Алдымен олимпидалық тапсырмалар жинағын шығару керек.Соған сәйкес оқушылардың білім,білік дағдыларын қалыптастыру керек.Ол үшін сабақтан тыс жеке жұмыстар мен қосымша сабақтар ұйымдастырылуы қажет.Олай дейтін себебім олимпиада берілетін есептердің жартысынан көбі мектеп бағдарламасынан тыс болуға тиіс деп, «олимпиаданы ұйымдастыру және өткізуге арналған нұсқаулықта» көрсетілген.Төменде өзім жиақтаған бірнеше олимпидалық есептер назарларыңызға ұсынылады.

№ 1 есеп. 2012 ж

Адам эскалатормен жүгiріп етедi. Бiрiншi жолы ол баспалдақ санайды, ал екiншi жолы сол бағытта үш есе үлкен жылдамдықпен жүгiре отырып баспалдақ санайды. Егер ол қозғалмай тұрған эскалатордан өткен болса, қанша баспалдақ санаған болар едi?

Жауабы: 100 баспалдақ.

Адам эскалатормен жүгiріп өтедi. Бiрiншi жолы ол баспалдақ санайды, ал екiншi жолы сол бағытта үш есе үлкен жылдамдықпен жүгiре отырып баспалдақ санайды. Егер ол қозғалмай тұрған эскалатордан өткен болса, қанша баспалдақ санаған болар едi?

Берілгені:

n₁=50

n₂=75

v- эскалатор жылдамдығы

l-эскалатор ұзындығы

n- эскалатор қозғалмай тұрғандағы баспалдақ саны

Егер адамның жылдамдығы эскалатордың қозғалысына қарама-қарсы бағытталса,онда ол тез жүрген сайын аз баспалдақ санайды.

Біздің жағдайымызда екеуінің жылдамдығы бағыттас.

n/l-эскалатор ұзындығының бірлігіне сәйкес келетін баспалдақ саны.

Егер адам эскалаторға қатысты U жылдамдықпен жүрсе,онда оның эскалаторға келген уақыты l/v+U ға тең.

Эскалатор бойымен жүргендегі жолы U*l/v+U ға тең.

Осыдан баспалдақтар санып есептеуге болады:

n₁=Ul/ v+U*n/l (1)

Екінші рет, n₂=3Ul/v+3U*n/l(2)

(1). (2) теңдеулерден төмендегідей теңдеулер жүйесін құрамыз.

Ul/v+U*n/l=n₁

3Ul//v+3U*n/l=n₂

2-ші теңдеуден 1-ші теңдеуді мүшелеп аламыз:

n/n₂-1/3*n/n₁ (3)

3-1/3=n/n₂-1n/3n₁ (4)

2/3=3n₁*n-n₂*n/3n₂*n₁ (5)

2/3=n(3n_1-n₂)/3n₁*n₂ (6)

Осы теңдікке пропорцияны қолданамыз.Сонда төмендегі теңдік шығады.

2*3n₁*n₂=3n(3n₁-n₂) (7) 3- ке қысқартамыз. Сонда эскалатордың қозғалмай тұрғандағы баспалдақ санының формуласын табамыз:

n=2n₁*n₂/3n₁-n₂= 100

Адам қозғалмай тұрған экскалатордан өткенде 100 баспалдақ санайды.

Жауабы: 100 баспалдақ.

8 сынып, теориялық сайыс

1. Экскалатор метросы, оны мен төмен түсіп келе жатқан адамды 1 мин. Уақыт ішінде түсіреді. Егер адам екі есе тез жүретін болса, онда ол 45 с. Ішінде түседі. Эскалаторда тұрған адам қанша уақытта түседі ?

(5 ұпай)

8-сынып, №1 есеп

Берілгені : t₁ =1мин = 60 c / U₁ = U_эск+ U_a ; t₂=45c / U₂₌U_эск+ 2U_a ; U₃=U_эск..

Т/к: t₃ -?

Талдау:Есептің шығарылу идеясы – қозғалыс түзу сызықты бірқалыпты деп алып, үш жағдай үшін қозғалыс теңдеулерін жазуға және ары қарай белгісіз шамалардан құтылып, ізделініп отырған шаманы табуға көзделген. Үш жағдайда да жол L және бірдей болғандықтан:

U_эск + U_a =, мұны екіге көбейтсек: 2U_эск+2U_a=(1), U_эск2U_a=(2)

және: U_эск= (3) егер (1) – ден (2) – ні алсақ: U_эск= L(4) (4) – пен (3) – ті теңестірсек :

t₃ (5) – соңғы қажетті формуланы аламыз.

Сан мәндерін қойсақ, есеп жауабы:t₃ = 90c = 1.5 минут

9 сынып теориялық сайыс.

1. Трактордың артқы екі дөңгелегінің ара қашықтығы 2 м. Осы ара қашықтықтың ортасындағы нүкте трактор бұрылған кезде радиусы 9.0 м болатын доғамен қозғалады. Бұл кезде ішкі дөңгелек 8,4 айналым жасаған болса, сыртқы дөңгелек қанша айналым жасайды ? Дөңгелектер жолмен сырғанамайды деп есептеу керек. (5 ұпай)

2. 9- сынып, №1 есеп.

3. Берілгені : L = 2 м ; R _L/2 = 9 м ; онда R ₁ = 8м ; R₂ =10 м N₁ = 8.4 айн

4. Т/к: N₂ = ?

5. Талдау : Есептің шығарылу идеясы- трактордың сәйкес дөңгелегі R – радиусты - рад бұрышқа бұрылғанда - R – жүрген жолы дөңгелектің N айналыс жасағандағы жолына тең болу жағдайы болып табылады.

6. Яғни , трактор - рад бұрышқа бұрылды десек және екі дөңгелек радиуыстары r – бірдей.

7. Онда ішкі дөңгелек үшін :

8. (1)

9. Сыртқы дөңгелек үшін :

10. = N₂ 2Пr (2)

11. (2) – ні (1) – ге бөлсек : = N₂ = N₁(3)

12. Сан мәндерін қойсақ N₂ = 10.5 айн.

13. Есеп жауабы : N₂ = 10.5 айн

10 сынып, теориялық сайыс

1.Тұрқты жылдамдық пен қозғалатын тасымалдаушының, ұзын горизонтальды лентасына қосымша жүк қойып , оған жерге қатысты лента қозғалысына қарсы бағытталған V₀ =5 м /с жылдамдық береді. Уақыттың = 4 аралығы өткеннен кейін, жүк пен лента жылдамдықтары теңеседі. Жүк пен лента арасындағы үйкеліс коэффиценті Осы есеп шарты бойынша келесі шамаларды анықтаңыз :

• Тасымалдаушы лентасының V жылдамдығын ;

• Лентаға қатысты жүктің жүрген жолын ;

• Жерге қатысты жүктің жүрген жолын. (5 ұпай)

Берілгені : U₁ = U_лента – тұрақты ; U₂ = U_жүк = 5 м/с ; t = 4c өткенде U₂U₁ ; = 0,2

Т/к : 1) U₁ - ? 2) S_{жүк/жер} - ? 3) S_{жүк/лента} - ?

Талдау : Есептің шығарылу идеясы – ессеп қозғалысы салыстырмалылығына берілгендіктен, қозғалысы қарастырылатын дене үшін санақ жүйелерін дұрыс таңдап ала білуге және динамика заңдарын (1 теңдеу ) тиімді пайдалана білуге негізделген.

Жүктің алғашқы қозғалыс бағытын оң бағыт деп алсақ, оның лентаға қатысты үдеуі үйкеліс күші әсерінен туындайтындықтан :

a=- (1), және а = (2) U₁ = at + U₂ (3)

Ал S_{жүк/жер}– жерге қатысты орташа жылдамдық бойынша анақталады, яғни :

S_{жүк/жер} = U_opm t = (4)

Ал S_{жүк/лента}– ны анықтау үшін жүк қозғалысын лентаға қатысты жүйеде қарастырсақ және лента тыныштықта деп алсақ, жүктің лентаға қатысты алғашқы жылдамдығы : = + ( - U₁ ) (5) бойынша анықталар еді және лентаға қатысты соңғы жылдамдығы ноль, онда :

S_{жүк/лента} = t = t (6)

1. – ден : а = -2 м/с² ; онда (3), (4), (5) және (6) – бойынша сан мәндерін қойсақ :

U₁ = -3 м/с, S_{жүк/жер}= 4м ,(5) –тен= 8м/сболғандықтан : S_{жүк/лента}= 16м.

Яғни, есеп жауаптары: U₁ = -3 м/с, S_{жүк/жер} = 4м S_{жүк/лента} = 16м.

11 сынып, теориялық сайыс

1. Сыйымдылығы С₁ белгісіз, 80В –қа кернеуге дейін зарядталған конденцаторды сыйымдылығы 60мкФ және 16В –қа дейін зарядталған конденсатормен параллель қосады. Оларды қосқаннан кейін кернеу 20В болса С₁ сыйымдылығы қандай болғаны. Конденсатор астарларында а) біртекті зарядтар, б) әртекті зарядтар болатындай етіп қосылады. (5 ұпай

11 сынып №2 есеп

Берілгені : C₁ – белгісі ; U₁ =80B ; C₂ = 60 Ф ; U₃ =U_ж =20В; а) біртекті зарядтар ; б) әртекті зарядтар.

Т/к: а) C₁ - ? ; б) C₂ - ?

Талдау : Есептің шығарылу идеясы – электр зарядының сақталу заңын және конденсаторларды параллель қосу теңдеуін пайдалануға негізделген. Электр зарядының сақталу заңын жалпы түрде жазсақ: q_ж = q₃ = q₁ q₂ (1)

Конденсаторлар параллель қосылады, онда :

С₃ = C_ж = C₁ + C₂ (2) ; және : q₁ = C₁U₁ ; q₂ = C₂U₂ ; q₃ = C₃U₃ (3) – теңдеулерді аламыз.

а)біртекті астарлармен қосылған (1) – ден : q₃ = q = q₁ + q₂ (4)

(С₁+С₂)U₃=C₁U₁+C₂U₂ .бұдан :C₁= (5)

б)әртекті астарлармен қосылғанда және q₁ q₂ десек, (1)-ден : q₃ = q = q₁ + q₂ (6)

(C₁+C₂)U₃=C₁U₁ – C₂U₂ . бұдан : C₁= (7)

Сан мәндерін қойсақ есеп жауаптары : а) С₁ = 410^-6 Ф = 4мкФ

б)С₁ = 3610^-6 Ф = 36мкФ

Белгісіз сұйықтықтың беттік керілу коэффициентін анықтау.б_х

Құрал-жабдықтар:ұсақ гирлерсіз таразы,пипетка,2 стакан, су, белгісіз сұйықтық, таразыны тепе-теңдікке келтіретін материал(құм немесе қағаз парағы).

Шешімі:Пипеткадан тамшының үзіліп түсу әдісін қолданамыз.Тамшының

үзіліп түсуі оған әсер ететін ауырлық күші беттік керілу күшінен

шамалы асып кетсе ғана болады.

mg=б2пr, мұндағыr-пипетканыңшығутүтігінің радиусы

m=M/N ,б_х=N_су/N_х*б_сутәжірибені 3-5 ретқайталаукерек,ақырғы

нәтижені жазу керек.

б_х=_х+-*б_х.Пластилинніңтығыздығынанықтау.

Құрал-жабдықтар: пластилин кесегі,суы бар цилиндр формалы ыдыс,

сызғыш.

Шешімі:Бұл жерде пластилиннен «кеме» жасап,ыдыстағы суға жүзуге жібереміз. Бұл жағдайда «кеменің» ауырлық күші Архимед күшімен тең болғандықтан:

V=S*һ₁S- ыдыс түбінің ауданы m_пл*g=p_суgV_плV_пл=S*һ₂ ,m_пл=p_плV_плБарлық теңдіктерден: p_пл=p*һ₁/һ₂аламыз. Осылайша пластилиннің емес кеменің де тығыздығын анықтауғаболады.