Olimpiada de Fizica - Etapa pe judet

Barem subiect 1

a)         Presupunem ca toata energia mecanica a jetului de apa se transforma, prin ciocnire, in energie interna.

Considerand rezulta

b)         In momentul in care nivelul apei din pahar are inaltimea h forta care actioneaza asupra fundului paharului are valoarea:

unde

Dar si astfel incat

c)               

Daca , ,

considerand temperatura constanta si

Daca ,

Graficul

daca eprubeta se scufunda si ajunge in echilibru pe fundul paharului;

Daca exista doua pozitii de echilibu (vezi figura)

- echilibru stabil, - echilibru instabil.

Oficiu

Barem subiect 2

a)         Schimband caldura cu exteriorul, gazul se destinde si impinge mercurul afara din tub.

Pentru o inaltime y a coloanei de gaz si din care rezulta .

Notand , din datele problemei se afla si

b)         ,

c)         

in intervalul puterea este negativa si, ca urmare, nu poate fi utilizat un incalzitor electric.

Oficiu

Barem subiect 3

a. ecuatia de continuitate

dar Rezulta

Rezulta ecuatia formei vasului

b. Fie lungimea unui element de arc de pe curba de intersectie a celor trei medii. Asupra elementului actioneaza fortele de tensiune superficiala corespunzatoare celor trei perechi de sisteme. Fortele actioneaza tangential la suprafetele de separare tinzand sa reduca aria suprafetelor de contact. Unghiul θ este unghiul format de tangenta la suprafata libera a lichidului in punctul de contact cu solidul si peretele de sticla. Valoarea acestui unghi la echilibru se determina din conditia ca componenta paralela cu peretele a fortei rezultante sa fie nula. Rezulta:

de unde deducem:

daca atunci si lichidul uda peretii vasului;

daca atunci si lichidul nu uda peretii vasului;

c. Tinand cont de caracterul monoton al variatiei volumului in functie de temperatura se alege o functie de gradul doi: unde V si V_o sunt volumele la t respectiv la 0^oC iar a si b sunt parametri care trebuie determinati.

Din conditia de minim rezulta

iar din conditia rezulta

deci se obtine un sistem pentru determinarea lui a si b de forma:

care are solutiile

Oficiu