Накопительная олимпиада по физике «Эврика» 7 класс
2012 – 2013 учебный год
1 тур. Решения. Разбалловка.
Следует
понимать, что полное правильное решение оценивается максимальным баллом, даже
если оно отличается от экспертного.
Задача 1.
Проникновение атомов хрома вглубь стального изделия
(хромирование) делает его поверхность прочной и нержавеющей. Какое физическое
явление лежит в основе хромирования и почему оно производится при высоких
температурах?
Решение.
В основе хромирования лежит диффузия – проникновение
молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества. 1 балл
Скорость диффузии зависит от скорости движения молекул
и от силы межмолекулярного
взаимодействия. 2 балла.
Увеличение температуры увеличивает скорость движения
молекул и опосредовано ослабляет силы взаимодействия между ними, а значит,
ускоряет диффузию. 2 балла
Суммарный
балл за задачу 5 баллов
Задача 2.
Сильно вспотевшему или попавшему под дождь человеку трудно снять с себя
рубашку, тогда как сухая рубашка снимается легко. Дайте этому физическое
объяснение.
Решение.
Физическое объяснение заключается в особенностях
притяжения молекул. Молекула воды находятся на таком расстоянии от молекул кожи
человека, что между ними начинается взаимное притяжение. Молекулы ткани не
могут попасть на такое же близкое расстояние. 2 балла
Суммарный
балл за задачу 2 балла
Задача 3.
Чтобы разорвать кусок проволоки, требуются
значительные усилия. Однако если раскалить проволоку в пламени горелки, то
разорвать ее намного легче. Почему?
Решение.
При нагревании увеличивается расстояние между
молекулами проволоки и ослабляются силы взаимодействия между ними. Это и
позволяет разорвать проволоку с меньшим усилием. 3
балла
Суммарный
балл за задачу 3 балла
Задача 4.
Зачем при постройке длинных зданий делают
температурно-усадочные швы – вертикальные промежутки в стенах, заполняемые
пластичным материалом?
Решение.
При нагревании веществ расстояние между молекулами
увеличивается. Для длинных объектов (рельсов, балок, труб, мостов) увеличение
длины может оказаться довольно существенным. Если не будет предусмотрен
механизм страховки, то такой объект, уперевшись концами в преграды, сильно
деформируется, что нарушит его структуру, и может привести к разрушению. 3 балла
Суммарный
балл за задачу 3 балла
Задача 5.
Воспользовавшись клетчатой бумагой, определите площадь
своей ладони. Опишите способ.
Экспертное
решение.
Воспользуемся листом клетчатой бумаги, как палеткой
(наличие рисунка). 1 балл
У каждого – своя ладонь, и результат получится свой.
Обведем ладонь карандашом. Подсчитаем число
квадратиков внутри контура ладони. 2 балла.
 |
| Пример обведенной ладони |
В нашем примере:
Целых квадратиков 24 (зеленый)
Нецелых квадратиков 27 (фиолетовый)
Два нецелых квадратика в среднем можно считать как один целый. Это неверно
для произвольной пары квадратиков, но ошибка уменьшается с увеличением их количества.
1 балл.
Суммируем результат
N = 24 +27/2 = 37,5 (квадратиков) 1 балл.
Стандартный лист бумаги
школьной тетради, который мы используем в качестве палетки, имеет длину стороны
квадратика 0,5 см. Значит, площадь квадратика S1=0,25 см2.
1 балл.
Рассчитаем площадь ладони
S=N*S1
S=37,5*0,25=9,375см2. 2 балла
Оценим погрешность.
В нашем случае мы могли
допустить ошибку при очерчивании ладони. К тому же довольно велика погрешность
палетки, не меньше, чем ½ цены деления. Тогда абсолютная погрешность в
измерении площади квадратика не меньше,
чем 0,0625 см2. Таким образом, относительная погрешность не меньше ε= 12,5%. Это
же число применим к полученному результату.
∆S=S*ε. ∆S=9,375*0,125 ≈1,17 (см2)
Запишем итоговый результат
работы:
S=S±∆S, S=9,375±1.17 (см2)
Разумный расчет погрешности 4 балла.
Суммарный балл за задачу 12 баллов
Суммарный балл за олимпиаду 25 баллов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий