Заочная олимпиада: физика 7 класс – февраль

Теоретический тур

1. Из формулы P=F/S выведите формулу P=pgh. Поясните, почему ее можно использовать не только для однородных жидкостей, но и для однородных твердых тел с формой параллелепипеда или цилиндра (строго говоря: с формой призмы, так как параллелепипед и цилиндр являются ее частными случаями). Какое место в выводе формулы указывает на возможность рассмотрения жидких и твердых тел?

2. Решите задачу № 4 из экспериментального тура теоретически, самостоятельно задав необходимые числовые значения.

3. Решите задачу № 5 из экспериментального тура теоретически, самостоятельно задав необходимые числовые значения.

Экспериментальный тур

4. Заготовьте лед в виде кубиков или кусков общей массой около 1 кг (без вмерзших в него пузырьков воздуха), отстоянную 1-2 дня водопроводную воду (тоже без пузырьков воздуха). Ножницами отрежьте верх пластиковой бутылки так, чтобы его можно было плотно всунуть внутрь основной части бутылки. Засыпьте в бутылку лед и долейте столько воды, чтобы лед можно было целиком погрузить в воду отрезанным верхом бутылки (и так оставить на несколько часов). Снаружи бутылки фломастером отметьте уровень воды. Определите массу бутылки. Дождитесь, пока весь лед растает. Вновь определите массу бутылки. Заметьте: уровень воды повысился или понизился? Определите давление на дно бутылки по формулам P=F/S и P=pgh до и после таяния льда. Какие результаты совпадают, а какие нет? Объясните, какой формулой можно пользоваться, а какой нельзя и почему.

5. Изготовьте физический прибор «Картезианский водолаз» (в интернете можно найти видео). На весах измерьте массу поплавка (пробирки, флакона, трубочки). Линейкой измерьте внутренний диаметр поплавка (запишите диапазон диаметра: например, более 5 мм и менее 6 мм). Поместите поплавок в ведро с водой и подберите размер воздушного пузырька так, чтобы поплавок едва-едва плавал. Закрыв пальцем отверстие, переместите поплавок в высокую пластиковую бутыль с водой (лучше внутри ведра, под водой) и плотно закрутите пробку. Линейкой определите высоту воздушного пузырька дважды: когда «водолаз» всплыл и когда «водолаз» утонул. Рассчитайте объем пузырька и архимедову силу. Рассчитайте силу тяжести, действующую на поплавок. Результаты равны? Как на них влияет то, что мы не учитываем объем твердой части поплавка (стекла или пластмассы)?

Вам предлагается, взяв чистый лист бумаги, выполнить дома те задания, которые сможете, и сдать свою работу учителю физики. Каждая из задач оценивается «пятёркой» в журнал, если решение является исчерпывающе подробным: описаны все шаги рассуждения. Успеха вам!

© 2016. Кривченко Игорь Викторович (г. Москва)