Физика — от греч. «фюзис» — Природа

1.

То, что мы знаем-ограничено,
а то, чего мы не знаем-бесконечно
Пьер-Симон Лаплас

2.

3. ФИЗИЧЕСКАЯ РЕГАТА ЦУ, Москва

4.

5.

6.

7. Экскурсия в IT-Будущее Казани

8. СОЧИ

9. Уральский физический турнир: «Команда, которую мы воспитали вместе»

10. XIV Уральский физический турнир: Физика как приключение

Четыре напряжённых дня:
• День 1: Личная Олимпиада
• День 2: Физические бои

11. Физические бои:

• Сифон: Не просто собрать, а выяснить, от чего зависит
скорость переливания. Настоящая инженерная оптимизация!
• «Как по маслу»: Танцующее пятно. Исследовать, как обычное
масло ведёт себя на горячей поверхности, превращая
кухонный процесс в наглядный эксперимент.
• Подводный кратер: Почему песок, оседая в воде, образует на
дне кратер, а не ровную горку? Увидеть сложную физику
сыпучих сред и гидродинамики в простом опыте.
• Солевые монстры: Превратить испарение капли в искусство.
Объяснить, почему вместо ровного слоя соли получаются
причудливые «ветвистые» узоры — дендриты и звёздочки.
• Магнитная колыбель Ньютона: Левитирующие шары.
Изучить красивую и хаотичную динамику, где шары
отталкиваются друг от друга силой невидимого магнитного
поля.

12. Физические бои: Три роли — три пути к победе!

• Докладчик
Ответственный за главную атаку! Нужно было не просто решить задачу, а
блестяще её презентовать, убедительно объяснить ход мысли и
защитить свою позицию. Риск и ответственность — заработанные
баллы умножались на три!
• Оппонент
Роль стратега и критика. Требовалось найти слабые места в докладе
соперника, задать каверзные вопросы и построить контраргументы.
Это монолог, демонстрирующий глубинное понимание темы с другой
стороны. Цена успеха тоже высока — баллы удваивались!
• Рецензент
Роль мудрого судьи. Нужно было беспристрастно проанализировать и
дать оценку выступлениям и докладчика, и оппонента, выделив
сильные стороны и тактично указав на ошибки.

13. День 3: Физика работает — Стройка из ничего

• Настоящее инженерное испытание: из
ограниченного набора материалов
(пергамент, нитки, скрепки) нужно было
построить башню.

14. День 4: Финальный аккорд — Командная экспериментальная Олимпиада

15.

16. 9 класс Задание 17. Проводить косвенные измерения физических величин, исследование зависимостей между величинами, проверку

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17. Проводить косвенные измерения физических
величин, исследование зависимостей между величинами,
проверку закономерностей (экспериментальное задание на
реальном оборудовании)
Тип 17 № 23957 (3 балла)
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные
провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для
исследования зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его
концах. Абсолютная погрешность измерения силы тока составляет ±0,02 А, абсолютная
погрешность измерения напряжения составляет ±0,1 В.
В бланке ответов № 2:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) установив с помощью реостата поочерёдно силу тока в цепи 0,1 А, 0,2 А и 0,3 А и
измерив в каждом случае значение электрического напряжения на концах резистора,
укажите результаты измерения силы тока и напряжения для трёх случаев в виде
таблицы (или графика) с учётом абсолютных погрешностей измерений;
3) сформулируйте вывод о зависимости силы электрического тока в резисторе от
напряжения на его концах.

17. 9 класс Задание 17. Проводить косвенные измерения физических величин, исследование зависимостей между величинами, проверку

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17. Проводить косвенные измерения физических
величин, исследование зависимостей между величинами,
проверку закономерностей (экспериментальное задание на
реальном оборудовании)

18. 9 класс Задание 17.

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17.

19. 9 класс Задание 17.

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17.

20. 9 класс Задание 17.

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17.

21. 9 класс Задание 17.

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17.

22. 9 класс Задание 17.

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17.

23. 9 класс Задание 17.

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17.

24. 9 класс Задание 17.

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17.

25. 9 класс Задание 17. Проводить косвенные измерения физических величин, исследование зависимостей между величинами, проверку

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17. Проводить косвенные измерения физических
величин, исследование зависимостей между величинами,
проверку закономерностей (экспериментальное задание на
реальном оборудовании)
Тип 17 № 23957 (3 балла)
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные
провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для
исследования зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его
концах. Абсолютная погрешность измерения силы тока составляет ±0,02 А, абсолютная
погрешность измерения напряжения составляет ±0,1 В.
В бланке ответов № 2:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) установив с помощью реостата поочерёдно силу тока в цепи 0,1 А, 0,2 А и 0,3 А и
измерив в каждом случае значение электрического напряжения на концах резистора,
укажите результаты измерения силы тока и напряжения для трёх случаев в виде
таблицы (или графика) с учётом абсолютных погрешностей измерений;
сформулируйте вывод о зависимости силы
электрического тока в резисторе от напряжения
на его концах.
3)

26. 9 класс Задание 17.

9 КЛАСС
ЗАДАНИЕ 17.

27.

Выработка навыка решения задач напоминает процесс
обучения плаванию. Можно детально и основательно
разобраться в теории каждого стиля плавания, но первый же
самостоятельный заплыв в бассейне быстро отделит
“теоретиков” от “практиков”.
Может ли человек научиться плавать, если у него нет
интереса, да и плавает за него тренер?
Цитата из учебно-методического пособия
для студентов первого курса физического факультета КФУ
авторов Нигматуллин Р.Р., Скворцов А.И., Недопекин О.В.

28. Что такое идеализация физической задачи?

• Пытаясь решить физическую задачу, Вы сталкиваетесь уже с
идеализированной задачей, когда автор задачника вводит ряд
условий, упрощающих задачу. Эти условия искусственно
отсекают рассматриваемое физическое явление от других
дополнительных условий, влиянием которых можно
пренебречь.
• Без такого разумного пренебрежения в физике невозможно
было бы решить ни одной физической задачи.
Цитата из учебно-методического пособия
для студентов первого курса физического факультета КФУ
авторов Нигматуллин Р.Р., Скворцов А.И., Недопекин О.В.

29. Что такое идеализация физической задачи?

• При решении задачи очень важно отметить для себя
упрощающие ограничения, допущения и предположения,
которые присутствуют в задаче в скрытом или явном виде.
Важно всегда задать себе следующий вопрос:
какое упрощающее предположение стоит за
идеализированным понятием и каковы границы его
применимости?
Цитата из учебно-методического пособия
для студентов первого курса физического факультета КФУ
авторов Нигматуллин Р.Р., Скворцов А.И., Недопекин О.В.

30. Что такое идеализация физической задачи?

Что такое идеализация физической задачи?
Рассмотрим пример:
Снаряд выпущен из орудия под углом 60° к горизонту
с начальной скоростью v0=500 м/c. Найти дальность полета снаряда.
Сопротивлением воздуха пренебречь.
Одна идеализация в задаче указана явно – “сопротивлением воздуха
пренебречь”.
Другие упрощающие условия только подразумеваются:
орудие расположено на Земле,
не учитывается движение Земли вокруг Солнца,
не учитывается вращение Земли вокруг собственной оси,
предполагается, что направление вектора ускорения свободного
падения g в любой точке траектории имеет одно и тоже направление,
ускорение свободного падения на Земле считается постоянным:
g = 9,8 м/c2,
снаряд принимается за материальную точку.
??? Границы применимости каждого из вышеперечисленных предположений?
??? Условия, когда влияние каждого из отброшенных факторов на дальность полета
снаряда может оказаться существенным?
??? Какой основной вывод можно сделать из этого анализа?
Цитата из учебно-методического пособия
для студентов первого курса физического факультета КФУ
авторов Нигматуллин Р.Р., Скворцов А.И., Недопекин О.В.

31. Что такое идеализация физической задачи?

Что такое идеализация физической задачи?
Рассмотрим пример:
Снаряд выпущен из орудия под углом 60° к горизонту
с начальной скоростью v0=500 м/c. Найти дальность полета снаряда.
Сопротивлением воздуха пренебречь.
Одна идеализация в задаче указана явно – “сопротивлением воздуха
пренебречь”.
Другие упрощающие условия только подразумеваются:
орудие расположено на Земле,
не учитывается движение Земли вокруг Солнца,
не учитывается вращение Земли вокруг собственной оси,
предполагается, что направление вектора ускорения свободного
падения g в любой точке траектории имеет одно и тоже направление,
ускорение свободного падения на Земле считается постоянным:
g = 10 м/c2,
снаряд принимается за материальную точку.
Важно научиться “видеть” упрощающие предположения в каждой задаче и постараться
обобщить задачу на тот случай, когда отброшенное предположение оказывается
существенным. Можно руководствоваться следующим принципом:
“Понять – значит обобщить”.
Цитата из учебно-методического пособия
для студентов первого курса физического факультета КФУ
авторов Нигматуллин Р.Р., Скворцов А.И., Недопекин О.В.

32. Умеем ли мы читать?

Умеем ли мы читать?
Материальная точка или размеры груза m ничтожно малы по сравнению с
радиусом сферы (3813)
Абсолютно твёрдое тело
По абсолютно гладкой поверхности
Абсолютно упругий и неупругий удары- (потери тепла)
Невесомый блок
Невесомая и нерастяжимая нить (3558) (Нерастяжимая - значит, что (по модулю)
скорость, ускорение движения грузов и силы упругости по обеим сторонам блока равны (то
есть нить нигде не застревает и не меняет длину).
Невесомая - значит, ее весом можно пренебречь, то есть если справа и слева висит по грузу,
и нить скользит, то массы справа и слева остаются постоянными (по идее, реальная веревка
добавляла бы массы с той стороны, в которую движется)
Невесомый стержень
Считать, что наклонная плоскость плавно переходит в горизонтальную.
Атмосферное давление не учитывать (7998)
Силу тяжести не учитывать ( 4909)
(Действием на электрон силы тяжести пренебречь. Задание 31 № 2996)
Изменением массы ракеты из-за расхода топлива пренебречь
Начальной деформацией резинки при покоящемся грузике можно
пренебречь. (11286)
Релятивистские эффекты не учитывать ( 3039)

33.

Умеем ли мы читать?
Теплообмен с окружающей средой и теплоемкость кастрюли не учитывайте; теплопотерями
пренебречь; теплоемкостью калориметра пренебречь
идеальный газ (Энергией взаимодействия атомов или молекул, то есть действием сил притяжения или
отталкивания, пренебречь. Размером частиц пренебречь)
в сосуде находится ацетон (С3Н6О) (17675 , 16871) (Досрочный ЕГЭ по физике 2020)
В вертикальном цилиндре, закрытом легким поршнем, находится ацетон (С3Н6О) при температуре
кипения t = 56 °C. В результате сообщения ацетону некоторого количества теплоты часть его
превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу, поднимая поршень.
Удельная теплота парообразования ацетона L = 524 · 103 Дж/⁠
кг, а его молярная масса
M = 58 · 10−3кг/⁠
моль. Какая часть подводимого к ацетону количества теплоты превращается в работу?
Объемом жидкого ацетона и трением между поршнем и цилиндром пренебречь.
Массу самого пакета не учитывать (11945)
Толщиной поршня пренебречь (2984)
Объем соединительной трубки значительно меньше объема сосудов
В высоком вертикальном цилиндрическом сосуде под тяжелым поршнем (3683) (В высоком
вертикальном цилиндрическом сосуде под тяжелым поршнем, способным перемещаться вдоль стенок
сосуда практически без трения, находится некоторое количество воздуха под давлением р=1,5
атм. Поршень находится в равновесии на высоте Н1=20 см над дном сосуда. Определите, на какое
расстояние сместится поршень, если сосуд перевернуть открытым концом вниз и дождаться
установления равновесия. Считать температуру воздуха и атмосферное давление р0=1 атм
постоянными. Массой воздуха в сосуде по сравнению с массой поршня можно пренебречь)
В теплоизолированном цилиндре, разделённом на две части тонким невесомым теплопроводящим
поршнем (4217) (В теплоизолированном цилиндре, разделённом на две части тонким невесомым
теплопроводящим поршнем, находится идеальный одноатомный газ. В начальный момент времени
поршень закреплён, а параметры состояния газа — давление, объём и температура — в одной части
цилиндра равны p1 = 1 атм, V1 = 1 л и Т1 = 300 К, а в другой, соответственно, р2 = 2 атм, V2 = 1 л и Т2 = 600
К. Поршень отпускают, и он начинает двигаться без трения. Какое давление газа установится в цилиндре
спустя достаточно долгое время, когда будет достигнуто состояние равновесия? Теплоёмкостями
цилиндра и поршня можно пренебречь)

34.

• Задание 30 № 4217
• Задание 30 № 3683
В теплоизолированном цилиндре, разделённом на
две части тонким невесомым теплопроводящим
поршнем, находится идеальный одноатомный газ.
В начальный момент времени поршень
закреплён, а параметры состояния газа —
давление, объём и температура — в одной части
цилиндра равны p1 = 1 атм, V1 = 1 л и Т1 = 300 К,
а в другой, соответственно, р2 = 2 атм, V2 = 1 л
и Т2 = 600 К. Поршень отпускают, и он начинает
двигаться без трения. Какое давление газа
установится в цилиндре спустя достаточно
долгое время, когда будет достигнуто состояние
равновесия? Теплоёмкостями цилиндра и поршня
можно пренебречь.
В высоком вертикальном цилиндрическом сосуде под
тяжелым поршнем, способным перемещаться вдоль
стенок сосуда практически без трения, находится
некоторое количество воздуха под давлением р=1,5
атм. Поршень находится в равновесии на
высоте Н1=20 см над дном сосуда. Определите, на
какое расстояние сместится поршень, если сосуд
перевернуть открытым концом вниз и дождаться
установления равновесия. Считать температуру
воздуха и атмосферное давление р0=1 атм
постоянными. Массой воздуха в сосуде по сравнению
с массой поршня можно пренебречь.

35.

Умеем ли мы читать?
Сопротивлением проводов и внутренним сопротивлением источника тока
пренебречь
• Активным сопротивлением катушки индуктивности пренебречь
• Идеальный амперметр, вольтметр
• Индуктивностью катушек пренебречь 8074
• ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с Задание 27 № 2928
• Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании
пренебречь. Задание 31 № 3002
• Краевыми эффектами пренебречь, считая обкладки конденсатора бесконечно
длинными. Задание 17 № 3109,
(электрическое поле внутри конденсатора считать однородным Задание 31 № 9758
• Движется вдали от ядра 5168
• …летящем вдали от звезд и планет с выключенным двигателем
• Проводящий стержень
• Шелковая нить
• Потерями на трение при удалении пластины из конденсатора можно пренебречь
Задание 31 № 10336
• Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном
пренебречь. Эффектом отдачи пренебречь. Задание 32 № 3045
• Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь 4958
• Считать для малых углов ( 1 в радианах) tg sin
Задание 26 № 9333