Закон сохранения энергии

[Igrickiy(senior)]

Удивительно, но факт!
Всероссийская олимпиада школьников по физике
Школьный этап
10 класс
Сколько времени падала капелька воды с крыши многоэтажного дома, если в процессе падения она нагрелась на ${\Delta(t)}$ градусов. Удельная теплоемкость воды равна C. (10 баллов).

И там же.
Всероссийская олимпиада школьников по физике
Школьный этап
11 класс
С какой скоростью капля воды должна налететь на такую же неподвижную каплю, чтобы в результате удара они испарились? Начальная температура капли 20 0С, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг 0С, удельная теплота парообразования 2,3 МДж/кг. (10 баллов).

[DimaM]

Igrickiy(senior) в сообщении #1362373 писал(а):

Школьный этап
10 класс
Сколько времени падала капелька воды с крыши многоэтажного дома, если в процессе падения она нагрелась на ${\Delta(t)}$ градусов. Удельная теплоемкость воды равна C

Для школьного этапа и без чисел сойдет, хотя слова "сопротивлением воздуха пренебречь" были бы нелишними.

Igrickiy(senior) в сообщении #1362373 писал(а):

Школьный этап
11 класс
С какой скоростью капля воды должна налететь на такую же неподвижную каплю, чтобы в результате удара они испарились? Начальная температура капли 20 0С, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг 0С, удельная теплота парообразования 2,3 МДж/кг.

Эта похуже (при ударе на таких скоростях капли будут дробиться), и теплоемкость напрасно дается - явное превышение точности.

А какой это год? Школьный этап разве не отменили?

[Toolt]

EUgeneUS в сообщении #1362372 писал(а):

Toolt в сообщении #1362290 писал(а):

Всероссийская олимпиада школьников по физике, 2 этап, 2011 год, задача №2.

Нашел вот такую задачу (сезон 2010/2011 региональный этап, 9 класс) - см. тут

Как видно, это совершенно другая задача. Более ничего похожего не нашел, может плохо искал, конечно.
Так что будьте добры - предоставьте точную ссылку на эту (из стартового поста) задачу в материалах всероссийских олимпиад.

Задача из стартового поста (районная олимпиада, 8 класс, задача №3): http://fizportal.ru/gorod-2008-8
(Почти точное соответствие. Естественно, здесь говорится "Сопротивление среды и энергию, пошедшую на разрушение поверхности капли, не учитывать", то есть, как я и говорил, "типа всеми прочими условиями пренебречь"). Уверен, что именно такая задача имелась в виду в стартовом посте (и уж точно не про "динамическую вязкость в ламинарном потоке"). В интернете эта задача цитируется множество раз.

Задача про муху такого же типа: http://tasks.olimpiada.ru/upload/files/ ... n-11-2.pdf
И эта задача также в интернете очень популярна.

На мой взгляд, несмотря на невозможность описываемых в задачках ситуаций в реальных условиях (поэтому обычно говорится о допущениях), они очень интересны и полезны для учащихся.

[wrest]

Igrickiy(senior) в сообщении #1362373 писал(а):

Удивительно, но факт!

Офигеть... И ведь решение предполагается такое -- что капля нагрелась не "в процессе падения", а при ударе о землю, что вся энергия при ударе перешла в нагрев капли, а не земли, и что летела капля равноускоренно.

[Igrickiy(senior)]

DimaM
Про олимпиады понятия не имею!
А зачем на школьном этапе пренебрегать сопротивлением воздуха???
Скажите, а в чём превышение точности, если дана теплоёмкость?

[realeugene]

Toolt в сообщении #1362375 писал(а):

На мой взгляд, несмотря на невозможность описываемых в задачках ситуаций в реальных условиях (поэтому обычно говорится о допущениях), они очень интересны и полезны для учащихся.

На мой взгляд, фраза с необходимыми нефизичными допущениями очень важна для этой задачи. Без неё задача некорректна, с ней, действительно, это задача на тренировку физического воображения. В варианте с мухой она правильнее, так как нет одного странного допущения.

[DimaM]

Igrickiy(senior) в сообщении #1362377 писал(а):

А зачем на школьном этапе пренебрегать сопротивлением воздуха???

Потому что иначе задача для школьников нерешаемая.

Igrickiy(senior) в сообщении #1362377 писал(а):

Скажите, а в чём превышение точности, если дана теплоёмкость?

На фоне пренебрежения существенными физическими точность в 15% будет замечательной.

[wrest]

Toolt в сообщении #1362375 писал(а):

На мой взгляд, несмотря на невозможность описываемых в задачках ситуаций в реальных условиях (поэтому обычно говорится о допущениях), они очень интересны и полезны для учащихся.

Да что ж полезного? Капля от удара нагрелась на 5 градусов, ну ничего себе! Вода между прочим это самое теплоемкое вещество из доступного в обычной жизни. Вы представьте, если такая капля капнет на голову

[GraNiNi]

Igrickiy(senior) в сообщении #1362377 писал(а):

Скажите, а в чём превышение точности, если дана теплоёмкость?

Доля тепла, пошедшая на нагрев капли до температуры кипения, незначительна, по сравнению с теплом, затраченным на ее испарение.

[DimaM]

GraNiNi в сообщении #1362382 писал(а):

Доля тепла, пошедшая на нагрев капли до температуры кипения, незначительна, по сравнению с теплом, затраченным на ее испарение.

Ну и представление, что в высокоскоростном ударе капля будет испаряться непременно при температуре кипения, кажется несколько наивным.

[Toolt]

wrest в сообщении #1362381 писал(а):

Toolt в сообщении #1362375 писал(а):

На мой взгляд, несмотря на невозможность описываемых в задачках ситуаций в реальных условиях (поэтому обычно говорится о допущениях), они очень интересны и полезны для учащихся.

Да что ж полезного? Капля от удара нагрелась на 5 градусов, ну ничего себе! Вода между прочим это самое теплоемкое вещество из доступного в обычной жизни. Вы представьте, если такая капля капнет на голову

Представляю... следующую возможную олимпиадную задачу: "Капля воды падает человеку на голову, нагреваясь при ударе на 5*С...

[realeugene]

DimaM в сообщении #1362386 писал(а):

Ну и представление, что в высокоскоростном ударе капля будет испаряться непременно при температуре кипения, кажется несколько наивным.

Теплота испарения воды при комнатной температуре и при 100 градусах отличается не так чтобы принципиально.

[wrest]

Toolt в сообщении #1362388 писал(а):

"Капля воды падает человеку на голову, нагреваясь при ударе на 5*С...

Ну если вся кинетическая энергия переходит в нагрев капли воды на 5 градусов, то её скорость должна быть 205 метров в секунду, если я правильно сосчитал. Это примерно как скорость пульки в пневматической винтовке (винтовке, а не пистолете).

[Emergency]

Igrickiy(senior) в сообщении #1362288 писал(а):

(Оффтоп)

Emergency
Задача изначально сформулирована ректально - per anum. Уважающий школьников автор должен конкретно объяснить, что понимать под процессом падения. Если начало падения (примерно) понятно, то на вопрос, когда заканчивается процесс падения, ответа нет. Все пустились в рассуждения о механизмах нагрева капельки, что никак не вяжется со школьным уровнем. Уверен, предполагается, что процесс заканчивается, когда капелька полностью остановилась, успела перевести всю запасённую потенциальную энергию в тепловую, а потом, уже нагретая на 5 градусов, разлетается мелкими капельками.

(Оффтоп)

Я видел множество задач для школьников и студентов (особенно заочников), сформулированных так, что решить их может только тот кто не понимает предмет, а предполагаемое решение неправильно. Если для передач "Что, где, когда" или "Самый умный" это условно допустимо, то для школьных учебников или студенческих методичек, это преступно.
Но я не прокурор...

[Munin]

Toolt в сообщении #1362375 писал(а):

На мой взгляд, несмотря на невозможность описываемых в задачках ситуаций в реальных условиях (поэтому обычно говорится о допущениях), они очень интересны и полезны для учащихся.

Это может быть полезно в качестве "свободного упражнения" под контролем учителя, когда выдвигаются разные версии, обсуждаются и оцениваются. Но ни в коем случае не в виде оцениваемой задачи на ответственном соревновании.