Решение

Республиканская олимпиада 2025 9 класс № 1
1.1.1

1.1.1 Расчет средней скорости в данном случае проводится традиционно. Пройденный путь численно равен площади под графиком зависимости :

Следовательно, средняя скорость за все время движения будет равна

1.1.1

1.1.1 Расчет средней скорости в данном случае проводится традиционно. Пройденный путь численно равен площади под графиком зависимости :

Следовательно, средняя скорость за все время движения будет равна

1.1.2

1.1.2 В данном случае пройденный путь известен, необходимо рассчитать время движения, что также делается элементарно

Средняя скорость равна

Задача 1.2 Средняя сила.

1.1.2

1.1.2 В данном случае пройденный путь известен, необходимо рассчитать время движения, что также делается элементарно

Средняя скорость равна

Задача 1.2 Средняя сила.

1.2.1

1.2.1 Согласно второму закону Ньютона изменение импульса тела равно импульсу действующей силы

Данное в условии задачи определение «средней импульсной» силы может быть записано в виде соотношения

Откуда следует, что «средняя импульсная» сила в данном случае равна

1.2.2

1.2.2 Работа, совершенная постоянная силой, рассчитывается по формуле


Из определения «средней энергетической» силы следует соотношение

где - путь, пройденный телом на - том участке.
Для расчета этих путей следует воспользоваться законами равноускоренного движения:

  • изменение скорости
  • пройденный путь

    где - скорости в начале и конце рассматриваемого временного интервала, - постоянное ускорение на данном интервале. Обозначим

    Тогда ускорение на первом временном интервале будет равно , на втором - , на третьем -
    Для удобства представим все расчеты таблице. В последней строке суммарный пройденный путь и суммарная совершенная работа
    Таблица расчетов.
    интервал времени ускорение начальная скорость конечная скорость Пройденный путь Работа на участке времени скорость скорость путь

В итоге с помощью формулы (5) получаем, что «средняя энергетическая» сила равна

1.2.3

1.2.3 При из формулы (9) получаем

что отличается от «средней импульсной» силы.

Задача 1.3 Средняя сила тока.

В условии задачи задана зависимость напряжения от времени . Зависимость силы тока от напряжения будет аналогичной. Обозначим

  • значение силы тока через резистор, при напряжении .

Так как сила тока изменяется по периодическому закону, то достаточно рассчитать средние значения по одному периоду изменения тока. В условии задачи

1.3.1

1.3.1 Заряд, протекающий через резистор при постоянной силе тока за промежуток времени определяется по формуле

Поэтому по определению средней зарядовой силы тока можно записать формулу для расчета этой средней силы

Используя приведенный в условии график зависимости , находим «среднее зарядовое» значение силы тока

1.3.2

1.3.2 Количество теплоты, выделяющейся в проводнике при протекании постоянного тока, определяется законом Джоуля – Ленца

Поэтому для «средней тепловой» силы тока следует записать

Из последней формула находим «среднее тепловое» значение силы тока

Заметим, что «среднее тепловое» называется «действующим» значением силы тока и широко используется в электротехнике.