Физика олимпиада ВСОШ разбор заданий 10 класс (30 сентября 2025), какие ответы на задания?

Больше ответов на все ВСОШ у нас в телеграмме, присоединяйся, все бесплатно! – https://t.me/+FFzqvmIeDoQ4YTUy

Робот массой $m=1$ кг оснащён двигателем, создающим силу тяги Fтяги=λtFтяги​=λt, где $\lambda =0.6$ Н/с. Робот стоит на шероховатой горизонтальной поверхности с коэффициентом трения $\mu =0.2$. Ускорение свободного падения $g=10$ м/с². Масса робота постоянна.

Ответы:

1. Характер движения сразу после включения двигателя:
   Будет стоять на месте +
   (Так как начальная сила тяги равна нулю и меньше силы трения покоя)

2. Ускорение робота через Δt1=2Δt1​=2 c после включения двигателя:
   0 м/с²
   (В этот момент сила тяги $F=0.6\cdot 2=1.2$ Н, максимальная сила трения покоя Fтр=μmg=0.2⋅1⋅10=2Fтр​=μmg=0.2⋅1⋅10=2 Н, поэтому движение ещё не началось)

3. Ускорение робота через Δt2=10Δt2​=10 c после включения двигателя:
   4.0 м/с²
   (Сила тяги $F=0.6\cdot 10=6$ Н, сила трения скольжения Fтр=2Fтр​=2 Н, ускорение a=F−Fтрm=6−21=4a=mF−Fтр​​=16−2​=4 м/с²)

4. Ускорение через Δt2=10Δt2​=10 c, если сила тяги направлена под углом α=30∘α=30∘ вверх к горизонту:
   3.8 м/с²
   (Горизонтальная составляющая силы тяги Fx=Fcos⁡30∘=6⋅32≈5.196Fx​=Fcos30∘=6⋅23​​≈5.196 Н, вертикальная составляющая Fy=Fsin⁡30∘=3Fy​=Fsin30∘=3 Н, сила реакции опоры N=mg−Fy=10−3=7N=mg−Fy​=10−3=7 Н, сила трения Fтр=μN=0.2⋅7=1.4Fтр​=μN=0.2⋅7=1.4 Н, ускорение a=Fx−Fтрm=5.196−1.41≈3.8a=mFx​−Fтр​​=15.196−1.4​≈3.8 м/с²)

2. Работа лазерного станка

Рерайт условия:
Лист материала движется с постоянной скоростью $U=4$ см/с вдоль оси $Ox$. Лазер перемещается в горизонтальной плоскости, его программа задаётся интервалами времени $\Delta t$ и проекциями скорости ux,uyux​,uy​.

Ответы:

1. Общее время изготовления одной детали:
   26 с
   (Сумма всех $\Delta t$: $6+8+6+6=26$)

2. Длина разреза по интервалам:

   • Первый промежуток: 42 см

   • Второй промежуток: 36 см

   • Третий промежуток: 42 см

   • Четвёртый промежуток: 36 см
     (Расчёт: длина = Δt⋅(ux−U)2+uy2Δt⋅(ux​−U)2+uy2​​)

3. Площадь вырезанной детали:
   1512 см²
   (Рассчитывается как площадь фигуры, образованной траекторией лазера)

3. Газовый водонагреватель

Рерайт условия:
Накопительный водонагреватель объёмом 200 л. Входная температура воды +10°C. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), плотность 1000 кг/м³. Потери тепла пренебрежимо малы.

Ответы:

1. Тепловая мощность в режиме максимальной производительности:
   853 кДж/мин
   (Расчёт: P=ρVcΔT=1000⋅5.860⋅4200⋅35≈853000P=ρVcΔT=1000⋅605.8​⋅4200⋅35≈853000 Дж/мин)

2. Теплота сгорания природного газа:
   63.9 МДж/м³
   (Расчёт: q=P⋅36000.8=853000⋅600.8⋅1000≈63.9q=0.8P⋅3600​=0.8⋅1000853000⋅60​≈63.9 МДж/м³)

3. Время нагрева полного бака до +75°C:
   64 мин
   (Расчёт: t=mcΔTP=200⋅4200⋅65853000≈64t=PmcΔT​=853000200⋅4200⋅65​≈64)

4. Температура на выходе при расходе 5 л/мин:
   50.6°C
   (Расчёт: T=Tвх+PρVc=10+8530001000⋅560⋅4200≈50.6T=Tвх​+ρVcP​=10+1000⋅605​⋅4200853000​≈50.6)

5. Максимальный стабильный расход:
   3.1 л/мин
   (Расчёт: V=Pρc(Tmax−Tвх)=8530001000⋅4200⋅65⋅60≈3.1V=ρc(Tmax​−Tвх​)P​=1000⋅4200⋅65853000​⋅60≈3.1)

6. Расход газа для наполнения ванны 0.35 м³ до +34°C:
   0.55 м³
   (Расчёт: $Q=mc\Delta T=350\cdot 4200\cdot 24=35.28$ МДж, Vгаза=Qq=35.2863.9≈0.55Vгаза​=qQ​=63.935.28​≈0.55)