Всероссийская олимпиада школьников по физике 2020-2021 уч. г. Муниципальный этап. 8 класс
Задание 3
Что показывает динамометр, если погрешность считывания показаний
со шкалы равна половине цены её деления?
Н
о 2 4
0000000000000000000000
6
8
F
A) (4,2 +0,05) H
Б) (4,4 +0,1) Н
В) (4,8 +0,2) Н
Г) (5,0 + 0,25) Н
ответ:
( )​

ответ: I₂ - I₁ = 1,25 A

Объяснение:

ученикам выдали по четыре резистора 2 Ом каждый, соединительные провода, источник постоянного напряжения 5 В и очень хороший амперметр. Первый ученик собрал цепь, изображенную на рисунке 1, второй ученик собрал цепь, изображённую на рисунке 2

Определите разность показаний амперметров второго и первого учеником​

Поскольку сопротивление всех резисторов одинаковые то примем, что

R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R = 2 Ом

Определим сопротивление первой цепи, приняв, что при последовательном соединении сопротивлений их сопротивления равны сумме сопротивлений, а при параллельном соединении их проводимость равна сумме проводимости каждой параллельной ветви.

В первом варианте

Rвсей цепи = R + R + Rпар. = 2 + 2 + Rпар. = 4 + Rпар.

1/Rпар = 1/R + 1/R

1/Rпар = 2/R

Rпар = R/2 = 2/2 = 1 Ом

Rвсей цепи = 4 + 1 = 5 Ом

По закону Ома

I₁ = U/Rвсей цепи = 5/5 = 1 А

Во втором варианте

1/Rвсей цепи = 1/R + 1/R + 1/(R + R)

1/Rвсей цепи = 2/R + 1/(2R) = 4/(2R) + 1/(2R) = 5/(2R)

Rвсей цепи = 2R/5 = 2·2/5 = 0,8 Ом

По закону Ома

I₂ = U/Rвсей цепи = 5/0,8 = 6,25 А

Разность показаний амперметров

I₂ - I₁  = 6,25 - 5 = 1,25 А

Позначимо кінетичну й потенціальну енергію каменя в момент кидання

енергію Еко й Епо відповідно, а на висоті h - Ек1 й Еп1. Тоді відповідно до  закону збереження енергії: Еко + Епо = Ек1 + Еп1

На висоті h відповідно до умови Ек1 = Еп1. Зважаючи на це, перепишемо  закон збереження енергії в такий б:

Еко + Епо = Ек1 + Еп1 = 2 Еп1

Еко = m ύ0

2/2 Епо = 0 (потенціальна енергія на нульовому рівні)

Еп1 =2mgh Отримаємо: m ύ0  2 /2 + 0 = 2mgh або : ύ0  2 = 4gh

Звідси отримаємо висоту: h = ύ0 2 : 4g

Перевіримо одиниці вимірювання: [ h ] = м2 /с2  :  м/ с2 = м

Обчислимо висоту: h = 100 /4·10 = 2,5 м

Відповідь: h = 2,5 м