fizica olimpiada locala

7/26/2019 fizica olimpiada locala

1/50


2/50


3/50


4/50


5/50


6/50


7/50


8/50


9/50


10/50

INSPECTORATUL

COLAR JUDEEAN

H U N E D O A R A

Str. Gh. Bariti u nr. 2, 330065 - DEVA, jud. HUNEDOARA

Tel: +4 (0) 254213315, +4 (0) 254215755

OLIMPIADA DE FIZIC

ETAPA ZONAL

30 ianuarie 2016

SUBIECTE

Pagina 1 din 3

SUBIECTUL 1 10 puncte

Florin alearg pe o pist de alergri, n linie dreapt, dus i ntors. La momentul t = 0, Florin

pleac dintr-un capt al pistei. n tabel sunt indicate poziiile lui Florin fa de punctul de plecare:

t (s) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

d (m) 0 8 16 24 32 40 40 30 20 10 0

a) traseazgraficul micrii lui Florin;

b) caracterizeazmicarea lui Florin, n intervalul de timp 0 s5 s ( trebuie s precizezilocul plecrii, tipul de micare, cu justificare, distana la care se afl Florin fa de locul plecrii,

dup 5 secunde);

c) calculeazvaloarea vitezei de micare a lui Florin, n intervalul 6 s 10 s;

d) stabiletecu ct a crescut valoarea vitezei medii la ntors, fa de valoarea vitezei medii

la dus.

1. Durata probei este de 3 ore, din momentul n care s-a terminat distribuirea subiectelor ctre elevi.2. Elevii au dreptul s utilizeze calculatoare de buzunar, dar neprogramabile.3. Fiecare subiectse puncteaz de la 10 la 1 (1 punct din oficiu pentru fiecare subiect). P unctajufinal reprezint suma acestora.

VI


11/50

INSPECTORATUL

COLAR JUDEEAN

H U N E D O A R A


Tel: +4 (0) 254213315, +4 (0) 254215755

OLIMPIADA DE FIZIC

ETAPA ZONAL

30 ianuarie 2016

SUBIECTE

Pagina 2 din 3


Doi sportivi, Cezara i Florin, se antreneaz pe o pist de atletism (AB), de lungimeL=320 m.

Cnd sportivii iau startul simultan, amndoin acelai sens, ei se ntlnesc dup t1 = 35 s;

n acest caz, unul dintre sportivi pleac din captul A al pistei, astfel nct unul l ajunge din urm pe

cellalt,pe pist, la distana d = 5 m, fa de captul B al acesteia.

Atunci cnd sportivii iau startul simultan, n sensuri opuse, sentlnesc dup t2= 20 s; n

aceast situaie, unul dintre sportivi pornete din captul A al pistei, iar cellalt din captul B al ei.

Micrile sportivilor sunt rectilinii (n linie dreapt) i uniforme.

a) Determinvitezele de micare pentru cei doi sportivi.

b) Calculeazdistana iniial dintre cei doi sportivi, n primul caz (cnd iau startul simultan,

n acelai sens).


Un teren sportiv are form dreptunghiular ABCD, cu limea l = 200 m, lungimea acestuia

fiind de 3 ori mai mare dect limea sa. Din punctul A pornesc doi sportivi, cu vitezele constante

s

mv 121 , respectiv

3

12

vv , n aceeai direcie AB, nentorcndu-se din drum. Sportivul care se

deplaseaz cu viteza1v , pornete dup st 30 , din momentul plecrii sportivului care se

deplaseaz cu viteza2

v . Determin:

1. Durata probei este de 3 ore, din momentul n care s-a terminat distribuirea subiectelor ctre elevi.2. Elevii au dreptul s utilizeze calculatoare de buzunar, dar neprogramabile.3. Fiecare subiect se puncteaz de la 10 la 1 (1 punct din oficiu pentru fiecare subiect). Punctajulfinal reprezint suma acestora.

VI


12/50

INSPECTORATUL

COLAR JUDEEAN

H U N E D O A R A


Tel: +4 (0) 254213315, +4 (0) 254215755

OLIMPIADA DE FIZIC

ETAPA ZONAL

30 ianuarie 2016

SUBIECTE

Pagina 3 din 3

a) timpul dup care se ntlnesc sportivii, prima dat, msurat din momentul plecrii

sportivului ce se deplaseaz cu viteza2

v ;

b) distana parcurs, fa de punctul A, la care se ntlnesc sportivii, prima oar;

c) n ct timp parcurge fiecare sportiv perimetrul terenului, pornind din A, pn la revenirea

n A;

d) intervalul de timp ce separ revenirea sportivilor n punctul A (pornind din A, pn la

revenirea n A), msurat din momentul plecrii sportivului ce se deplaseaz cu viteza2

v .

MULT SUCCES! Inspector colar -FIZIC,Prof. dr. Daniel Lazr

1. Durata probei este de 3 ore, din momentul n care s-a terminat distribuirea subiectelor ctre elevi.2. Elevii au dreptul s utilizeze calculatoare de buzunar, dar neprogramabile.3. Fiecare subiect se puncteaz de la 10 la 1 (1 punct din oficiu pentru fiecare subiect). Punctajul

final reprezint suma acestora.

VI


13/50

INSPECTORATUL

COLAR JUDEEAN

H U N E D O A R A


Tel: +4 (0) 254213315, +4 (0) 254215755


14/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

VI

1. Orice rezolvare corectce ajunge la rezultatul corect va primi punctajul maxim.2. Orice rezolvare corect, dar care nu ajunge la rezultatul final, va fi punctat corespunztor, proporional cu

coninutul de idei prezent n partea cuprinsn lucrare din totalul celor ce ar fi trebuit aplicate pentru a ajunge larezultat, prin metoda aleasde elev.

3. Timp de lucru 3 ore.

- 1 -

SUBIECTUL I.

Ana i Drago, elevi n clasa a VI a, studiazun vas paralelipipedic i constatc vasul golcntrete Mvas = 200gi msoar dimensiunile interioare: L = 12cm, lime l = 10cm, i nlimeh = 20 cm. Ei toarnappnla trei sferturi din capacitatea vasului.

a) Aflai volumul de sticlnecesar confecionrii unui astfel de vas, exprimat n dm.b) Aflai volumul apei turnate in vas exprimat n cm.c) Cei doi copii introduc n vas 4 corpuri cubice cu latura de 2 cm, care se scufundcomplet.

Cu ct se ridicapa n vas?d) Care ar fi numrul maxim de cuburi ce ar putea fi puse n vas astfel ca apa snu se reverse?e) Dac un corp cubic cntrete 160 g, aflai ct va cntari vasul dup ce au fost puse

corpurile cubice n vas.Densitatea sticlei este 2500 kg/m3iar densitatea apei este 1000 kg/m.

SUBIECTUL II.

Sorin a primit cadou de Crciun un joc de construcie. Folosind 8cuburi galbene de laturl = 4 cmi 4 jumati de cub roii de aceeai latur,Sorin a realizat o csu.

n figura alturateste prezentatvederea din faa csuei construite.a) sse calculeze aria suprafeei din figur;b) sse calculeze volumul ntregii csue;c) aflai de cte ori este mai mare volumul csuei fade volumul unui

cub de latur8 cm.d) dacintroducem csua ntr-o cutie de formparalelipipediccu L=

8 cm, l = 8 cmi h=12 cm, calculai ce volum neocupat rmne n cutie;

e) cte cuburi de l = 4 cmi l = 8 cmputem transporta folosind cutia de la punctul d)?

SUBIECTUL III.

Doi excursioniti Dan i Florin trebuie s parcurg ntr-o zi distana AB = d = 45km.Neavnd la dispoziie dect o bicicleta ei se neleg ca Dan splece din A cu bicicleta, iar Florin pe

jos. ntr-un punct C, excursionistul Dan va lsa bicicleta i i va continua drumul pe jos.Excursionistul Florin ajungnd pe jos n punctul Cva folosi bicicleta pentru a-i continua drumul.

tiind cfiecare excursionist are, mergnd pe jos, viteza v = 5km/h, iar cu bicicleta v = 15km/h, se cere:

a) distanta AC = x, aa fel ca Dan i Florin sajungn acelai timp n B;b) distana de la punctul Apnn punctul Munde se gsete Florin n momentul n care Dan

trece prin C;c) ct timp stbicicleta nefolosit?

Propuntori:Prof. Elena BDRU- coala GimnazialMihai Eminescu Vaslui

Prof.Daniela - Crizantema NANI- coala GimnazialConstantin Parfene VasluiProf.Mariana HULIC- Liceul tefan Procopiu Vaslui


15/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

VI



- 1 -

SUBIECTUL I.

Rezolvare subiect Punctajparial

Punctajtotal

a) Mvas = sticlx V

V = Mvas/ sticl

33 08,010002500

2,0dm

dmkg

kgV ==

0,5

0,5

0,5

1,5p

b) V1 = L x l x h1h1=3/4 din 20cm =15 cmV1=12cm x10cm x15cm =1800 cm

0,50,50,5

1,5p

c) Volumul unui corp este V0 = l x l x l = 8 cmVolumul celor patru corpuri introduse in vas este

V2 = 4 x 8cm = 32cmnlimea cu care se ridic apa n vas se aflexprimnd volumulapei dislocate de corpuri ca fiind:

V2 = L x l x h2 h2 = V2/ L x lh2 = 0,26 cm

0,5

0,25

0,50,5

0,25

2p

d) Volumul rmas iniial neocupat cu apeste:V3 = Vtotal - V1

V3 = 12 cm x 10 cm x 20 cm - 1800 cm3

V3 = 2400 cm - 1800 cm = 600 cmDeci numrul maxim de corpuri ce pot fi introduce n vas frca apa

scurgeste: N = V3/ vcorp N = 600 cm/ 8cm = 75

0,5

0,5

1

2p

e) Masa totalva include: masa vasului, a apei i a celor 75 de corpuripuse n vas.Mtotal = Mvas+ Mapa+ Mcorpuri

Mapa=apa. .V1= 1000kg/m x 1800 cm = 1,8 kg

Mcorpuri = 75 x 0,16 kg =12 kg

Mtotal = 0,2 kg + 1,8 kg + 12 kg = 14 kg

0,5

0,75

0,50,25

2p

Oficiu : 1p

Total 10 p


16/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

VI



- 2 -

SUBIECTUL II.

Rezolvare subiectPunctajparial

Punctajtotal

22 2) 4 2 4 16 16 80

2

la A l cm= + = + = 1p 1p

33 3

1) 8 4 8 64 2 64 6402

lb V l cm= + = + = 1p 1p

3 32) 512c V l cm= = 1p

31

32

6401,25

512

V cm

V cm= = 2p

3p

33) 8 8 12 768d V L l h cm= = = 1p

3 3 33 1 768 640 128nV V V cm cm cm= = = 2p

3p

)e Un cub cu 8l cm= i 4 cuburi cu 4l cm= sau

12 cuburi de 4l cm= frnici un cub de latur 8l cm= 1p.1p

Oficiu 1 p

Total 10 p

SUBIECTUL III.

Rezolvare subiectPunctaj

parial

Punctaj

totalt1 = x / v + (d-x) / v 0,5pt2 = x / v + (d-x) / v 0,5pTrebuie ca t1 = t2 1pX / v + (d-x) / v = x / v + (d-x) / v 1p

a)

Rezult: X = d/2 = 22,5 km 1p

4p

Dan, care pleaccu bicicleta ajunge n Cduptimpul: t = x / v 1pFlorin, care merge pe jos, va strbate distanaAM = v t =v * (x / v) = 7,5 km

1p

b)

Bicicleta stnefolositdin momentul n care Dan o prsete i Florinajunge la ea.

2p

Timpul necesar lui Florin pentru a ajunge la bicicleteste: T = x / v 1p

Timpul n care Dan prsete bibicleta este: T = x / v 1p

c)

Timpul n care bicicleta stnefolosit:t = t t = x (v-v) / v v = 3 h 1p

3p

Oficiu 1pTotal 10p


17/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

VII




- 1 -

SUBIECTUL I.

Cele doucorpuri din figurde mase m1 = 3 Kgi m2= 2 Kgsunt legate printr-un fir trecutpeste un scripete ideal. Coeficientul de frecare dintre corpuri i dintre corpul m1 i suprafaaorizontal pe care se afl este acelai. Pentru declanarea micrii sistemului trebuie aplicatcorpului de masm2o forminimorizontala F = 9 N, ca n Fig. 1.

a) Reprezentai toate forele care acioneaz asupracelor doucorpuri.

b) Determinai valoarea coeficientului de frecare.c) Determinai tensiunea din firul de legtur.

SUBIECTUL II.

O minge de ping pong este eliberat din repaus la captul superior al unui plan foartepuin nclinat. Se msoar cu instrumente performante coordonatele bilei i duratele i sereprezintgrafic legea de micare a mingii n FIA anex, Fig. 1.a) Specificai domeniul spaial i temporal n care mingea s-a aflat n micare rectilinie i uniform

i determinai viteza mingii pe acest domeniu n caseta marcatcu (*).b) Ca s ajung la viteza constant determinat anterior, mingea a trebuit s fie accelerat,deoarece a pornit din repaus. n FIA anex 2, Fig. 2 este prezentat mai detaliat dependenax(t). Sunt reprezentate i nite segmente tangente la graficul micrii. Ce utilitate au acestesegmente? Ce semnificaie are nclinaia diferit a acestor segmente? Cum s-a modificat(calitativ) viteza pncnd a ajuns sdevinconstant? Scriei rspunsurile n caseta cu semnul(**).c) Reprezentai n caseta cu semnul (***) greutatea mingii, fora de apsare normalasupra ei dinpartea planului nclinat i construii rezultanta acestor doufore.d) Lund n consideraie faptul cmingea se rostogolete i cde la un moment ncolo se micuniform, rezult c mai sunt fore care acioneaz asupra ei care s determine aceste situaii.Reprezentai n caseta cu semnul (****) toate forele care acioneazasupra mingii i explicai ce

reprezintfiecare. Aceastntrebare ncearcexperiena ta de mic fizician.


18/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

VII




- 2 -

SUBIECTUL III.

Un fir metalic cu lungimea de 18 cm este ndoit ca n Fig. 2,astfel nct punctul A, aflat la jumtatea sa, este vrful unui unghidrept. Doufurnici pleacdin punctul A, deplasndu-se de-a lungulfirului dupcele doudirecii perpendiculare, cu vitezele constantev

1= 3 mm/si v

2= 5 mm/s. Fiecare furnicse ntoarce pe acelai

drum imediat ce a ajuns la captul firului, oprindu-se dupntlnireacu cealalt.

a) Calculai distana dintre cele doufurnici n momentul ncare cea mai rapida ajuns la captul firului metalic.b) Dupce interval de timp, calculat din momentul plecrii

lor, se vor ntlni furnicile?

Propuntori:Prof. Tatiana PLEU Colegiul Naional Cuza Vod Hui

Prof.Mirela - Silvia PETREA Colegiul Naional Gh. Roca Codreanu BrladProf.Neculai Aurelian HOSOFSCHI- Liceul tefan Procopiu Vaslui


19/50

Anexa Subiectul II.

(*)

(panla coordonata x2= ... cm

Mingea s-a aflat n micare

rectilinie i uniformde la

momentul t1= s pnla

momentul t2= s,

adicde la coordonata x1= cm

la x2 = .cm

Viteza de deplasare a fost : Fig. 1

Fig.2

Utilitate:

nclinaia:

Modificarea vitezei :

(**)

(***) ( ****)

Dx

Dt


20/50

OLIMPIADA DE FIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

VII

1. Orice rezolvare corectce ajunge la rezultatul corect va primi punctajul maxim.

2. Orice rezolvare corect, dar care nu ajunge la rezultatul final, va fi punctat corespunztor, proporional cu

coninutul de idei prezent n partea cuprinsn lucrare din totalul celor ce ar fi trebuit aplicate pentru a ajunge la

rezultat, prin metoda aleasde elev.

- 1 -

SUBIECTUL I.

Reprezentarea corecta forelor care acioneazasupra corpului m1 (1,5 puncte)

Reprezentarea corecta forelor care acioneazasupra corpului 2 (1,5 puncte)

T = Ff 1 + Ff2 (0,5 puncte)

N1 = N2 + G1 (0,5 puncte)

F = T + Ff 2 (0,5 puncte)

N2 = G2 (0,5 puncte)

N2 = m2g (0,25 puncte)

N1 = m2g + m1g (0,25 puncte)

Ff 2 = N2 = m2g (0,25 puncte)

Ff1= N1 = (m1 + m2 ) g (0,25 puncte)

T = (m1+m2) g+ m2g = (m1+ 2m2) g (0,5 puncte)

F = (m1+ 2 m2)g+ m2g = (m1 +3m2) g (0,5 puncte)

(1 punct)

(1 punct)


21/50

OLIMPIADA DE FIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

VII





- 2 -

SUBIECTUL II.


22/50

OLIMPIADA DE FIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

VII





- 3 -

1p

N Fora de apsare normalG Greutatea

S Fora de frecare staticA Fora de rezistenla naintarea n aer, proporionalcu ptratul vitezei bilei.

2p

Oficiu 1 p

Total 10 p


23/50

OLIMPIADA DE FIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

VII





- 4 -

SUBIECTUL III.

Barem Total10p

a)D

2= x1

2+ x2

2

1p

x2 = l = v2 t0 1p

x1 = v1 t0 = 5,4 cm 1p

t2 =l / v2 t2 = 18 s 1p

D = 10,5 cm 1p

b)d1 + d2 = 41

1p

d1 = v1 t d2 = v2 t 2pt = 45 s 1p

Oficiu 1p


24/50

OLIMPIADA DE FIZICETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

VIII




SUBIECTUL I.

La distana b = 1,68 mde un ecran se aflo lentilconvergentcu distana focalf = 2 cm,care proiecteazpe ecran imaginea unui obiect situat la o distanconvenabil. Se intercaleazapoi

ntre aceastlentili ecran o lentildivergentcu distana focalF = - 8 cm, aezatla distana d =16 cmde lentila convergenti deci la distana D = 1,52 mde ecran; se deplaseazapoi obiectulastfel ca imaginea sse formeze iari pe ecran.

Sse determine:a) poziia obiectului n primul caz;b) poziia imaginii dat de lentila convergent, dup introducerea lentilei divergente i

deplasarea obiectului;c) poziia obiectului n al doilea caz.

SUBIECTUL II.

1. ntr-un vas cilindric cu ap( 30 1000kg/m = ) se aflo

bucatde ghea( 3900kg/m = ) prinsde un fir inextensibili de masneglijabilca n figur(scripeii sunt ideali). Fieffactorul de cufundare raportul dintre volumul prii dinbucata de gheacare se aflsub nivelul apei din vas i

volumul total al bucii de ghea. Volumul total al bucii degheaeste 31dmV = , aria bazei vasului este 2100cmS= , iar10N/kgg= .

a) Calculeaz tensiunea din fir pentru care factorul decufundare are cea mai mic, respectiv cea mai marevaloare posibiln condiiile problemei.

b)

Reprezintgrafic dependena tensiunii din fir n funcie defactorul de cufundare.

c) Prin topirea completa bucii de ghea, nivelul apei din vas se modificcu h (sistemulse afln permanenla temperatura de 0 C ). Reprezintgrafic h n funcie de factorul decufundare iniial (nainte de topirea gheii).


25/50


VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

VIII




SUBIECTUL III.

1.

Pe fundul unui vas se aflo bucatde gheacu masa m1= 0,5 kgi temperatura t1= - 20 C. n

ghease aflo bildintr-un aliaj metalic, de masm2= 45 gi volum V2= 15 cm3. n vas

se toarn ap la temperatura t3 = 100 C. Iniial gheaa se ridic la suprafaa apei, dar dupatingerea echilibrului termic, gheaa, mpreuncu bila din interior ajung din nou la fundul vasului.

A. Ce masde ghea trebuie sse topeascpentru ca aceasta mpreuncu bila scoboare la fundulvasului?

B. Ce masminimde aptrebuie introdusn vas pentru ca gheaa i bila din interior sNUrmnpe suprafaa apei ?

C.

Ce masminimde aptrebuie introdusn vas pentru a topi toatgheaa?

Se neglijeazcapacitatea calorica vasului i pierderile de cldurn exterior.

Se dau:

- densitatea gheii 1= 917 kg/m3

- densitatea apei 3= 1000 kg/m3

- cldura latentspecificde topire a gheii g= 335 kJ/kg

- cldura specifica gheii c1

= 2100 J/kg.K

- cldura specifica aliajului din care este fcutbila c2= 400 J/kg.K

- cldura specifica apei c3= 4180 J/kg.K.

Propuntori:Prof.Jan IRIMIA Liceul Teoretic Mihail Koglniceanu Vaslui

Prof.Daniela Simona CIULEI- coala GimnazialDimitrie Cantemir VasluiProf. Dyana CRUCEANU- Liceul Teoretic Mihail Koglniceanu Vaslui


26/50




VASLUI 16. 01. 2016

BAREM DE NOTARE

VIII

SUBIECTUL I.

Nr.item

Soluie, Rezolvare Punctaj

1.a Se aplicformula lentilelor

fxx

111

12

= ( 1p) unde

bx =2 bf

bfx

=1

( 0,75p)

cmx 02,21

= ( 0,25p)

1p

3p

1.b Imaginea datde lentilconvergentjoacrol de obiectvirtual pentru lentila divergentca n figura alturat.Imaginea datde sistem estereal,rsturnati mai maredect obiectul

Fxx

111'1

'2

= (1 p)

unde: Dx ='2

DF

DFx

='1 (0,75 p)

cmx 6,7'1 = (0,25 p)

1p

3p

1.c '1

"2 xdx += (0,5 p) ;

fxx

111''

1''

2

= (1p)

( )

( )'1

'1"

1 xdf

fxdx

+

+

= (1 p)

cmx

18,2

"

1 = (0,5 p)

3p

Oficiu 1pTotal 10 p


27/50




VASLUI 16. 01. 2016

BAREM DE NOTARE

VIIISUBIECTUL II.

Subiect Parial Punctaj1. Subiect 2, total: 10 p

a) minf corespunde plutirii libere a bucii de ghea 0,50

0AF G= min 0f V g Vg = min0

0,9f = =

0,50

Pentru minf tensiunea din fir este min 0T = 0,50

maxf corespunde cufundrii totale a bucii de gheai max 1f = 0,50

Pentru maxf se obine: max 0T Vg Vg+ = ( )max 0T Vg= 0,50

max 1NT = 0,50

3p

b)Pentru0

, 1f

se obine: 0T Vg f Vg+ = 0T f Vg Vg= 1,50

Numeric: ( )10 9 NT f= 0,50

1,00

3p

c)Volumul de apdezlocuit iniial de bucata de gheaeste: 1V fV= 0,25

Volumul de aprezultat din topirea bucii de gheaeste: 20

V V

=

0,25

Variaia volumului apei din vas este: 2 1V hS V V = = 0,25

Rezult:0

V Vh f

S S

= +

, n care

0

, 1f

0,25

Numeric: ( )10 9 cmh f = + 0,25

Pentru minf f= nivelul apei din vas rmne constant 0,25

Pentru un factor de cufundaremin max

f f f< nivelul apei din vas scade 0,50

1,00

3p

1 p

oficiu

h (cm)

f10,90

- 1

T(N)

f10,90

1


28/50




VASLUI 16. 01. 2016

BAREM DE NOTARE

VIIISUBIECTUL III.

Subiect 3 Parial PunctajBarem subiect 3 10 pa)Bila din metal mpreuncu gheaa va sta la fundul vasului dac

'' 11 2 3 2

1

mm g m g V g

+ +

unde m1 este masa de ghearmasnetopit,3 densitatea apei i 1- densitatea gheii.

De aici ( )1 2 3 2'1

3 1

m Vm

Dac masa de ghea care se topete depete'

1 1m m atunci corpul sescufund. Pentru a se topi mai mult dect ( )'1 1 minm m trebuie introduso

masm3> m3,minde ap. La limit, masa minimde apcaldce trebuieintroduseste cea necesarpentru a topi exact masa '1 1m m de ghea.

( )1 2 3 21

3 1

168,56g

m Vm m g

= =

masa minimde gheacare se topete.

1,5

1

0,5

3 p

b)Deoarece la atingerea echilibrului termic avem un amestec de apighea, rezultctemperatura de echilibru este

0 0t C= .

Apa fierbinte cedeazcldura 3 3 3 3 0( )Q m c t t =

Cldura este primitde gheai bilpentru a se nclzi pnla 00C:

1 1 1 0 1 2 2 0 1( ) ( )Q m c t t m c t t = + i de o parte din gheaa care se topete '2 1 1( ) gQ m m =

Deci ecuaia bilanului termic este: 3 1 2Q Q Q= +

( ) ( )( ) ( )'3 3 3 0 1 1 2 2 0 1 1 1 gm c t t m c m c t t m m = + +

de unde( ) '1 1 2 2 0 1 1 1

33 3

( ) ( ) gm c m c t t m mm

c t

+ + =

nlocuind aici m1 dat de relaia (1) (cu semnul egal), rezult:

( ) ( )1 2 3 2

1 1 2 2 0 1 13 1

3,min3 3

( ) gm V

m c m c t t m

mc t

+ +

=

nlocuind valorile numerice se gsete m3,min= 186,18 g.

1

1

1

1

4 p

c)Dac '1 0m = obinem

( )1 1 2 2 0 1 1'3min

3 3

'3min

( )

451,81

gm c m c t t m

mc t

m g

+ +=

=

0,5

1

0,5

2 p

Oficiu 1 p


29/50

OLIMPIADA DE

FIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

IX






- 1 -

SUBIECTUL I.

Fie un sistem optic format dintr-o lamcu fee plan paralele de grosime cme 4= i indice de

refracie 3/41 =n i o oglindaezate ca n figura alturat, unghiul format de oglindcu faa de

jos a lamei fiind 015= . Spre acest sistem optic este orientat un fascicul laser foarte subite.

tiind cunghiul de incidenal fasciculului este 030=i , iar poziia puncului de incidense

afl la distana cmx 3= de colul A al lamei, pe

faa S1, calculai:

a) deplasarea fasciculului de lumin;

b) poziia puncului de incidena fasciculului

pe suprafaa S2 i msura unghiului dintre raza

incident pe faa S1 a lamei i raza reflectat de

oglind;

c) valoarea unghiului a' pe care trebuie s-l

fac oglinda cu lama, astfel nct, dup umplerea

spaiului dintre lami oglindcu un lichid cu indice de refracie 4,22 =n , faciculul de luminnu

va mai putea ptrunde n lam.

SUBIECTUL II.

O prism confecionat din sticl, a crei seciune este untriunghi echilateral, se sprijincu una din fee de un vas de sticl

cu perei subiri, plin cu ap(vezi figura alturat).

Un fascicul de luminmonocromaticcade din aer ( 1n1 = )

pe prism ( 1,69n 2 = ) sub un unghi de0

45 , i duptrecerea prin

prismintrn vas.

Determinai:

a) unghiul de refracie a fascicului de lumin n ap

( 3/43 =n );

b) unghiul sub care va trebui scadfasciculul pe prismpentru a nu ptrunde n apa din vas.

Pentru calcule pot fi folosite valori ale funciilor sinus din urmtorul tabel:


30/50

OLIMPIADA DE

FIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

IX






- 2 -

SUBIECTUL III.

O lentilsubire formeazimaginea unui obiect cu nlimea y1 = 1cmpe un ecran plasat la 20

cm de lentil. Imaginea este de 4 ori mai mare dect obiectul. La mijlocul distan ei dintre aceast

lentili ecran se aeazo lentildivergent. Pentru a se obine din nou imaginea clar, ecranultrebuie deplasat cu 20 cm.

Determinai:

a) convergena primei lentile;

b) distana focala lentilei divergente;

c) nlimea imaginii finale.

Propuntori:Prof. Octavian - Vasile CROAIE - Liceul Tehnologic Petru Rare Brlad, Vaslui

Prof. dr. Zna - Violeta MOCANU- Liceul Tehnologic Ion Mincu Vaslui

Prof.Paul Cristian LITR- Liceul Teoretic Emil Racovi Vaslui


31/50

OLIMPIADA DE

FIZICETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

IX





- 1 -

SUBIECTUL I.

Nr. ctr. Rezolvare subiect Punctaj

parial

Punctaj

total

1

0,5

0,5

a

0,5

2,5 p

,

1

0,5

0,5

1

b

0,5

3,5 p

1 3 p


32/50

OLIMPIADA DE

FIZICETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

IX





- 2 -

n*sinr = n2sini' 0,5

1

c

Din triunghiurile CNP i ENP rezult 0,5

Oficiu 1 1 p

TOTAL 10 p


33/50

OLIMPIADA DE

FIZICETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

IX





- 3 -

SUBIECTUL II.

Rezolvare subiect Punctaj

parial

Punctaj

total

2p

'0

223

22

2

2322

'0

21221

'0

11

2

1111211

2047,734870,0sin,sin

sin

sinsin:

2035,

4024,417159,0sin,sin

sin,sinsin:

==

=

=

===+

==

==

rrn

inr

rninJ

irAiAir

rrn

inrrninI

1p

1p

1p

5p

0

11

1

2212211

0

12121

0

22

2

32322

0

2

14,240064,0sin,sin

sin,sinsin

'108,

,'5051,786982,0sin,sin,sin

90

==

==

===+

====

=

lll

lll

lllll

llll

iin

rnirnin

riArAir

iin

ninin

r

1p

1p

1p

1p

4p

Oficiu 1p

TOTAL 10p


34/50

OLIMPIADA DE

FIZICETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

IX





- 4 -

SUBIECTUL III.

Rezolvare subiect Parial Punctaj

112

111

fxx=

0,5

1

21

x

x=

0,5

1111

112

111

fxxxx =

=

0,5

cm

xx

f 411

2

1

11

1 =

=

=

1

a

Convergenta lentilei este1

1

1 251

== mf

C 0,5

3 p

Imaginea realformatde lentila convergentse formeazn spatele lentilei

divergente jucnd rolul de obiect virtual pentru acesta. Imaginea finaleste

real.

1

cmx

x 102

2/

1 == 0,5

.302

2/

2 cmx

dx =+= 1

2

/

1

/

2

111

fxx= 0,5

b

cmxx

xxf 15

/

2

/

1

/

2

/

12 =

=

1

4 p

3/

1

/

22 ==

x

x

0,5

1221 == s 0,5

1

2

y

ys =

0,5

c

cmysy 1212

== 0,5

2 p

Oficiu 1 p

Total 10 p


35/50


VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

X




SUBIECTUL I.

ntr-un balon cu perei rigizi cu volumul V = 83,1 L se afl un numr N = 18,069 1023moleculede oxigen (O2 = 32 g/mol) la temperatura t = 47 C.Sse afle:

a) masa i densitatea oxigenului din balon;b) presiunea oxigenului din balon;c) concentraia volumic a moleculelor din butelie, dup introducerea unei mase de heliu

mHe = 28 g(He = 4 g/mol);d. masa molara amestecului de gaze n condiiile punctului c).

SUBIECTUL II.

a) O particul de mas m1 ciocnete perfect

elastic cu viteza v1o altparticulde masm2aflatn repaus. Dup ciocnire direciile de micare aleparticulelor formeazunghiurile 1 respectiv 2 cudirecia lui .

Aflai vitezele finale.Dacm1 = m2,artai c1 + 2 = 90;b) Doubile absolut netede i absolut elastice

se ciocnesc ca n figur. Cunoscnd masele m1 im2, razele R1i R2, vitezele v1i v2, parametrul, sse afle unghiul de mprtiere al bilei m1.

SUBIECTUL III.

Un mol de gaz ideal monoatomic parcurge reversibil ciclul urmtor: transformarea 12 (p1= 1,0 atm; V1= 22,4 l), transformarea 23 (p2= 1,0 atm; V2= 44,8 l) i transformarea 31 (p3= 0,5 atm; V3= 44,8 l). Se dau: presiunea atmosfericnormalp0= 101340 Pa, constanta generala gazelor R = 8310 J/ KmolK.

Se cere:a) Stabilii dac transformarea 31 este izoterm sau adiabatic i reprezentai ciclul n

coordonate (p,V).b) Determinai Lciclu, Qciclui Uciclu.c) Ce condiie trebuie sndeplineasctransformarea 12 pentru a fi reversibil?

d) Determinai suprafaa corespunztoare ciclului i artai semnificaia sa fizic.

Propuntori:Prof. Ctlin IGNAT, Liceul Teoretic Mihail Koglniceanu Vaslui

Prof.Ioan ADAM, Liceul Teoretic Mihai Eminescu Brlad

Prof.Aneta IRIMIA, Liceul Teoretic Mihai Eminescu Brlad

Prof. Giani - Gabriel DARIE, Liceul Teoretic Mihai Eminescu Brlad


36/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

X

1. Orice rezolvare corectce ajunge la rezultatul corect va primi punctajul maxim.2. Orice rezolvare corect, dar care nu ajunge la rezultatul final, va fi punctat corespunztor, proporional cuconinutul de idei prezent n partea cuprins n lucrare din totalul celor ce ar fi trebuit aplicate pentru a ajunge larezultat, prin metoda aleasde elev.


- 1 -

SUBIECTUL I.

Rezolvare subiect Punctajparial

Punctajtotal

a.

Cum O2 = N / NA = 3 moli, atunci:

- masa oxigenului din balon este m = O2 = 96 g

- densitatea acestuia este = m / V = 1,155 kg/m3

1p

1p

2 p

b.

p = RT / V

P = 9,6104

Pa.

1p

1p

2 p

c.

Concentraia volumica moleculelor din butelie, dupintroducerea unei

mase de heliu mHeeste

n = Nt/ V,

unde Ntreprezintnumrul total de molecule. Astfel c

Nt = N + NHe,

cu NHe = mHeNA/He 42,161 1023molecule de heliu

n 7,2481025molecule/m3

1p

1p

2 p

d.

Masa molara amestecului de gaze este

m = mt/ t = (mHe+mO2) / (He+O2)

He = mHe/ He = 7 moli

Obinem m = 12,4 g/mol

1p

1p

1p

3 p

Oficiu 1 p

Total 10 p


37/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

X



- 2 -

SUBIECTUL II.


partial

Punctajtotal

0,25

Legea conservrii impulsului

221111 vmvmvm +=

0,25

Proiectnd pe axe:

Ox: 22211111 coscos vmvmvm += 0,5

Oy: 222111 sinsin0 vmvm = 0,5

Rezolvnd sistemul se obine:

( )21211 sin sin

+= vv ;

( )212111

2 sin

sin

+=m

vmv

0,25

0,25

Legea conservrii energiei cinetice:

222

222

211

211 vmvmvm

+

= 0,5

nlocuind 1v i 2v d mai sus i innd cont c 21 mm = se obine:

( ) 2212212 sinsinsin +=+ 1

Prin prelucrare rezult:

a)

( ) 0cos 21 =+ 0

21 90=+ 0,5

4 p

11vm

11vm

22vm

y

x O

1

2


38/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

X



- 3 -

b) Alegem unsistem de douaxe perpendiculare, cu axa Ox trecnd princentrele bilelor, iar axa Oy prin punctul lor de tangen

1

Componentele vitezelor bilelor pe axa Oy nu sunt afectate de ciocnire:

yy vvv 111 sin == ; yy vvv 222 sin ==

Pe axa Ox, conservarea impulsului:

xx vmvmvmvm 22112211 coscos += 1

Conservarea energiei conduce la:2

222

1122

2222

11 coscos xx vmvmvmvm +=+ 1

Rezolvnd sistemul de ecuaii se obine: ( )[ ]21

221211 cos2

mmvmvmmv x

+= 1

4 p

Dupciocnire, pentru bila 1:

( ) ( )

( ) 22121

121

1

1

2 vmvmm

tgvmm

v

vtg

x

y

+=

=+

Unde se afldin:21

sinRR

b

+=

1 1 p

Oficiu 1pTotal 10 p

y

O

1v

2v

yv1

yv2

xv1

yv2


39/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

X



- 4 -

SUBIECTUL III.


a) Transformarea 3 1 este izoterm, deoarece se supune legii Boyle-Mariotte: p1V1= p3 V3.Acelai lucru se constatdacse calculeazT1i T3din ecuaiatermicde stare a gazelui idealpV = RT T = pV/RT1= p1 V1/ R;T3= p3 V3/ R T1273,2 K i T3273,2 K

3p

b) Lciclu =L12+L23 + L31L12 =-p1(V2 V1) -2270 J

L23 = 0L31= RT3ln(V2/V1) 1573,4 JLciclu =- 696,6 J

Qciclu =Q12+Q23 + Q31Q12 =Cp(T2 T1)unde T2= p1V2/ R 546,4 K, CV= 3R/2CP= 5R/2Q12 = 5676 JQ23 =CV(T3 T2) = - 3405,4 JQ31 = - L31= - 1574 J (U31= 0)Qciclu = 696,6 J

Uciclu= U12+U23 + U31U12 = CV (T2 T1) = 3405,4 JU23 =Q23 = - 3405,4 JU31 =0Uciclu= 0

4p

c) Transformarea izobar1 2 este reversibildacgazul este nclzitcu o infinitate de surse de cldur, cu temperaturi din ce n ce maimari.

1p

d) Suprafaa corespunztoare ciclului semnificlucrul mecanic pe totciclul:

S = Lciclu = 696 J

1p

Oficiu 1pTotal 10p


40/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

XI




1m 2m k

SUBIECTUL I.

Sistemul din figura alturat este format din dou corpuri de mase kgm 21 = ikgm 32 = , de dimensiuni neglijabile, aflate pe o suprafa

plan i orizontal, neted, fr frecri, legate ntre eleprintru-un resort ideal nedeformat, de constant elastic

mNk 120= . Se apropie corpurile unul de cellalt cu cm2= , dup care, eliberatesimultan din repaus, corpurile ncep soscileze.

a) Identificai poziia unui punct C al resortului care rmne n repaus n timpuloscilaiilor celor dou corpuri i determinai constantele elastice ale poriunilor de resortcuprinse ntre acest punct i corpuri.

b) Determinai perioadele de oscilaie ale celor doucorpuri.c) Aflai vitezele maxime atinse de cele doucorpuri n timpul oscilaiilor.

SUBIECTUL II.

Un recipient este mprit n doucompartimente cu ajutorul unui piston subire, ce se

poate deplasa frfrecare. Un compartiment conine un gaz ideal, iar cellalt compartiment

este vidat. Pistonul este meninut n repaus cu ajutorul unui resort, a crui lungime n stare

nedeformateste egalcu lungimea recipientului.

a) Sse determine cldura molara gazului, cunoscnd cldura molarizocorCv.

b) Sse traseze diagrama oricrui proces pe care l poate suferi gazul n condiiile date.

SUBIECTUL III.

Tubul n forma de U din figurare ariile seciunilor celor dou

ramuri verticale S1 = 4cm2i respectiv S2 = 1cm

2.

n tub se afl un lichid de volum V = 0,1dm3. Se produc mici

oscilaii ale coloanei de lichid din tub.

Neglijnd frecrile i considernd g = 10 m/s2aflai perioada acestor

oscilaii.Propuntori:

Prof. dr. Ecaterina Aurica ANGHELU Colegiul Naional Gh. Roca Codreanu Brlad, VasluiProf. Ctlin - Daniel ANGHELU Colegiul Naional Gh. Roca Codreanu Brlad, Vaslui

Prof. Ileana - Camelia BADEA- Liceul Tehnologic Ion Mincu VasluiProf. Gelu MUNTEANU- Liceul tefan Procopiu Vaslui

Prof.Mariana MUNTEANU- Liceul tefan Procopiu Vaslui


41/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCALVASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

XI

1. Orice rezolvare corectce ajunge la rezultatul corect va primi punctajul maxim.2. Orice rezolvare corect, dar care nu ajunge la rezultatul final, va fi punctat corespunztor, proporional cuconinutul de idei prezent n partea cuprins n lucrare din totalul celor ce ar fi trebuit aplicate pentru a ajunge la


- 1 -

SUBIECTUL I.

Rezolvare subiect Punctaja)

n timpul oscilaiilor rezultanta forelor care acioneazasupra sistemului fiind nul,impulsul sistemului se conserv i cum corpurile sunt eliberate din repaus, la oricemoment impulsul sistemului va fi nul:

( ) 0212211 =+=+ CMvmmvmvm

de unde rezultcviteza CMv a centrului de masal sistemului va fi permanent nul.

1 p

Centrul de masse va afla ntr-un punct al resortului care mparte resortul n priinvers proporionale cu masele. Dac la un moment dat lungimea resortului este ,lungimile 1 i 2 ale poriunilor de resort de la centrul C de mas al sistemului lacorpurile de mase 1m , respectiv 2m satisfac relaiile:

1

2

2

1

m

m=

i =+ 21 , de unde:

21

21

mm

m

+= i

21

12

mm

m

+=

adic distanele la care se aflpunctul C care rmne fix n timpul oscilaiilor lacele doucorpuri.

Analog, dac la un moment dat resortul este nedeformat avnd lungimea 0 ,lungimile 01 i 02 ale poriunilor de resort de la centrul C de masal sistemului lacorpurile de mase 1m , respectiv 2m se vor putea scrie:

0

21

201

mm

m

+=

i 0

21

102

mm

m

+=

1 p

Deformrile celor douporiuni de resort la un moment dat vor fi:

( ) xmm

m

mm

mx

21

20

21

20111

+=

+== i

( ) xmm

m

mm

mx

21

10

21

10222

+=

+==

unde x este deformarea ntregului resort

0,5 p

Tensiunea din resort se va putea scrie:

2211 xkxkkxT === ,unde 1k i 2k sunt constantele elastice ale celor douporiuni de resort.Rezult:

mNkmmmk 2002

211 =

+=

i mNk

mmmk 3001

212 =

+=

1 p

b)

Perioadele de oscilaie ale celor doucorpuri vor fi:

( )21

21

1

11 22

mmk

mm

k

mT

+== i

1 p


42/50

OLIMPIADA DEFIZIC


BAREME DE NOTARE

XI

1. Orice rezolvare corectce ajunge la rezultatul corect va primi punctajul maxim.2. Orice rezolvare corect, dar care nu ajunge la rezultatul final, va fi punctat corespunztor, proporional cuconinutul de idei prezent n partea cuprins n lucrare din totalul celor ce ar fi trebuit aplicate pentru a ajunge la


- 2 -

.

( )2121

2

22 22

mmk

mm

k

mT

+==

1 p

Se observc:( )

ssmmk

mmTT 63,0

52

21

2121 =

+==

0,5 p

c)

Avnd perioadele de oscilaie egale i fiind eliberate simultan din repaus, cele doucorpuri vor avea vitezele maxime n acelai moment la care deformarea ntregului resort ievident deformrile fiecreia din cele douporiuni de resort vor fi nule.

Legea conservrii energiei conduce la:

( )

222

2max,22

2max,11

2 vmvmk+=

1 p

iar legea conservrii impulsului:0max,22max,11 =+ vmvm 1 p

Rezult:

( ) scm

mmm

kmv 12

211

2max,1 =

+=

i

( ) scmmmmkm

v 8212

1

max,2 =+

=

semnele contrare ale vitezelor maxime indicnd c, la momentul la care se

realizeazsunt orientate n sensuri contrare.

0,5 p

0,5 p

Oficiu 1 pTotal 10 p


43/50

OLIMPIADA DEFIZIC


BAREME DE NOTARE

XI



- 3 -

SUBIECTUL II.

Rezolvare subiect

Parial Punctaj

a)

T

QC

=

0,5p

LUQ += 0,5p

TCUv = 0,5p

Dacn starea iniialdeformarea resortului este 1x i n starea final 2x , atunci

( )21222 xx

kL =

1p

Corespunztor echilibrului n starea iniialse pot scrie relaiile: 11 xkSp = i111 TRxSp = de unde 1

21 TRxk =

1p

Analog n starea finalse obine 222 TRxk = 1p

Dupnlocuire se obine2

TRL

=

0,25p

Rezultat final2

RCC v += 0,25p

5 p

b)ntr-o stare oarecare consideratde echilibru termodinamic n care deformarearesortului este x se poate scrie relaia:

xkSp = sau xSkSp =2

1p

Observnd c VxS = 0,5p

i notnd constaS

k==2 0,5p

Se obine Vap = 1p

1p

4 p

Oficiu 1 p

Total 10p


44/50

OLIMPIADA DEFIZIC


BAREME DE NOTARE

XI



- 4 -

SUBIECTUL III.

Rezolvare subiect Parial PunctajAnalizm cele douposibiliti:

- prima:situaia n care lichidul din ramura mai subire se aflla un nivelmai ridicat dect nivelul de echilibru;

- a doua:situaia n care lichidul din ramura mai groasse aflla un nivelmai ridicat dect nivelul de echilibru.

0,5p

Prima situaie:

0,25p

Sistemul oscileazsub influena greutii diferenei de nivel.0,25p

Vd= volumul diferenei de nivel din dreapta; 0,50p

Notnd cu V1volumul prsit de lichidul din ramura cu seciunea S1i cuV2volumul ocupat de lichidul din ramura cu seciunea S2putem scrie:V1=V2 (deoarece lichidul s-a deplasat din prima ramurn a doua).

rezultc:

0,50p

Calculm perioada oscilaiei n funcie de micarea lichidului din ramura cuseciunea S2deoarece aici apare fora care produce oscilaia, de aceeaeliminm y1

ducnd n relaia

rezult:

0,50p

Efectund calculele obinem: 0,25p


45/50

OLIMPIADA DEFIZIC


BAREME DE NOTARE

XI



- 5 -

Se observcputem scrie:

unde

este o mrime constant, deci oscilaia este armonic.

0,50p

Pentru perioada corespunztoare oscilaiei, n situaia n care nivelul lichiduluidin ramura cu seciunea S2este mai mare dect nivelul lichidului din ramuracu seciunea S1, putem scrie:

unde M este masa ntregului lichid din tub.

0,50p

0,25p

Efectund calculele numerice se obine:0,25p

A doua situaie:

0,25p

Sistemul oscileazsub influena greutii diferenei de nivel.0,25p

Vs= volumul diferenei de nivel din stnga 0,50p

Notnd cu V2volumul prsit de lichidul din ramura cu seciunea S2i cuV1volumul ocupat de lichidul din ramura cu seciunea S1putem scrie:V1=V2 (deoarece lichidul s-a deplasat din a doua ramurn prima).

rezultc:

0,50p


46/50

OLIMPIADA DEFIZIC


BAREME DE NOTARE

XI



- 6 -

Calculm perioada oscilaiei n funcie de micarea lichidului din ramura cuseciunea S1deoarece aici apare fora care produce oscilaia, de aceeaeliminm y2

ducnd n relaia

rezult:

0,50p

Efectund calculele se obine:

0,25p

Se observcputem scrie:

unde

este o mrime constant, deci oscilaia este armonic.

0,50p

Pentru perioada corespunztoare oscilaiei, n situaia n care nivelul lichiduluidin ramura cu seciunea S1este mai mare dect nivelul lichidului din ramuracu seciunea S2, putem scrie:

unde M este masa ntregului lichid din tub

0,50p

0,25p


O oscilaie completeste compusdin doupri i anume jumtate din

perioada de oscilaie T1i jumtate din perioada de oscilaie T2. 0,75p


Oficiu 1

Total Subiect 10


47/50

OLIMPIADA DEFIZIC

ETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

SUBIECTE

XII




SUBIECTUL I.Dou particule relativiste avnd masele de repaus m01 i m02 se deplaseaz n

sensuri opuse cu vitezele v1i v2. n urma ciocnirii celor douparticule se obine o

particulcu masa de repaus m0i viteza v.

Sse determine masa de repaus i viteza particulei rezultate dacse cunosc: m01

= m02 = 10-20kg, v1= 10

8ms

-1, v2= 2 10

8ms

-1

SUBIECTUL II.O panopticcu aer are suprafaa interioarperfect planiar cea superioarare

o adnciturcare produce o deplasare a franjelor de interferenn locul respectiv cu

5

i0 , unde i0reprezintinterfranja.

Sse calculeze adncimea defectului dacpana se ilumineaznormal cu lumin

galbenavnd lungimea de und= 589,3 nm.

SUBIECTUL III.

Se d circuitul electric din figura alturat pentru care se cunosc: VU 220= ,

Hz50= , === 100RXX CL .

Sse determine:

a) inductana bobinei i capacitatea

electrica condensatorului;

b) impedanele MNZ i MPZ ale

poriunilor de circuit MN i, respectiv,

MP ;

c) factorul de putere al circuitului;

d) valoarea capacitii C

a unui condensator electric montat pe poriunea decircuit NP astfel nct circuitul sfuncioneze n regim rezistiv.

Propuntori:Prof. Gabriel MATEI- Liceul Tehnologic Nicolae Iorga Negreti

Prof.Lcrmioara MATEI- Liceul Tehnologic Nicolae Iorga NegretiProf. dr.LeonaDUMITRACU- Liceul tefan Procopiu Vaslui

Prof. dr.Irina DUMITRACU Colegiul Economic Anghel Rugin Vaslui

CR

L

,U

M N P


48/50

OLIMPIADA DE

FIZICETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

XII



coninutul de idei prezent n partea cuprins n lucrare din totalul celor ce ar fi trebuit aplicate pentru a ajunge la


- 1 -

SUBIECTUL I.

Parial Punctaj

Conservarea energiei totale 1 2E E E+ = 0,5 p

Conservarea impulsului mecanic 1 2p p p+ = 0,5 p

Expresia energie totale2

E m c= ,2

1 1E m c= ,2

2 2E m c= 0,5 p

Expresia impulsului mecanic p m v= , 1 1 1p m v= , 2 2 2p m v= 0,5 p

Masa de micare: 02 2

1

mm

v c=

, 011

2 2

11

mm

v c=

, 022

2 2

21

mm

v c=

0,5 p

Legile de conservare devin:2 2 2

01 02 0

2 2 2 2 2 2

1 2

01 1 02 2 0

2 2 2 2 2 2

1 2

1 1 1

1 1 1

m c m c m c

v c v c v cm v m v m v

v c v c v c

+ =

=

1 p

Folosim notaia:2 2

1

1 v c =

din care2

1c

v

= 1 p

Analog pentru1

i2

0,5 p

Sisteml devine:1 01 2 02 0

2 2 2

01 1 02 2 01 1 1

m m m

m m m

+ =

=

1 p

Rezolvarea sistemului:

2 2

01 1 02 2

1 01 2 02

1 1m mv

m m

=

+

01 1 01 2

2 2 2 2

1 2

01 01

2 2 2 2

1 2

1 1

1 1

m v m v

v c v cv

m m

v c v c

=

+

1 p

2 2 2 2 2

0 01 02 1 2 01 02 01 02 1 22 2 1 1m m m m m m m = + + +

2 2 2 01 02 01 02 1 20 01 02

2 2 2 2 2 2 2 2 2

1 2 1 2

2 2

1 1 1 1

m m m m v vm m m

v c v c c v c v c

= + + +

1 p

Rezolvare numeric

11 2 100,52 9v c c

=

20 20

0

11 2 105,47 10 10

10m kg

+

=

1 p

Oficiu 1 p

TOTAL SUBIECTUL 1 10 p


49/50

OLIMPIADA DE

FIZICETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

XII





- 2 -

SUBIECTUL II.

Parial PunctajDesen

1 p

n absena defectului (adnciturii) expresia interfranjei ar fi

2i0 = , pentru naer=1. 2 p

Fie x adncimea defectului. n acest caz:( ) ixdd kk =++1 , unde ieste nua interfranj!.

1 p

Dar:

=

=

=+

0

1

2

2

2

i

ix

dd kk

2 p

"tunci:

( )

nmxx

i

iii

iiii

i

ix

93.5810

2

5

1

5

4deoarece

5

21

0

00

0

0

===

=


50/50

OLIMPIADA DE

FIZICETAPA LOCAL

VASLUI 16. 01. 2016

BAREME DE NOTARE

XII

- 3 -

SUBIECTUL III.

Parial Punctaj

a) HX

L L

1

2== ;

FX

CC

100

2

1=

=

1 p

1 p2 p

b) Diagramele fazoriale

1 p

=

+

= 71,7025022

L

LMN

XR

RXZ

1==L

MNX

Rtg oMN 45=

1 p

( ) MNMNCMNMNMP ZXZZ

222cossin +=

2

2sin

22=

+

=

L

MN

XR

R ;

2

2cos

22=

+

=

L

LMN

XR

X

( ) =

+

+

+= 71,70250

222

422

22

2

L

LC

L

LMP

XR

XRX

XR

XRZ

1 p

1 p

4 p

c)MP

MNMNMP

Z

Z

coscos =

2

2cos =MP

1 p

0,5 p1,5 p

d) dupnlocuirea condensatorului initial cu noul condensator de capacitate C ,

defazajul dintre curentul electric prin generator i tensiunea de la borne trebuie

sfie egal cu zero, adic: 0=

MP .Rezultsuccesiv: 0=MPtg MNMNC ZX sin=

FZ

CMNMN

200

sin2

1=

=

0,5 p

0,5 p

0,5 p

1,5 p

Oficiu 1 p

RI

LI CI

CU

MNU

MP MN

MN

CI

MNU

MPU

Documents

fizica olimpiada locala