Vat ly tuoi tre 22

trªn trôc chÝnh thÊu kÝnh. ChiÕu chïm s¸ng song song víi trôc chÝnh ®i qua lç trßn tíi thÊu kÝnh. VÏ ®−êng ®i cña chïm tia qua hÖ trªn vµ tÝnh kÝch th−íc cña vÖt s¸ng trªn mµn. §å thÞ [r]

Hưởng ứng năm vật lý

Hưởng ứng năm vật lý quốc tếquốc tếquốc tế 2005 2005 2005

Cuộc d

Cuộc du hành vào lỗ đen u hành vào lỗ đen u hành vào lỗ đen

Kip S Thorne LTS Lỗ đen là một trong số những di sản kỳ lạ nhất của Einstein Nhân dịp năm vật lý quốc

tế 2005 – năm Einstein, VL&TT xin giới thiệu với bạn đọc một vài trích đoạn trong cuốn “Lỗ

đen và sự uốn cong của thời gian” – một cuốn sách phổ biến khoa học nổi tiếng của một trong số các nhà vật lý lý thuyết nổi tiếng nhất thế giới hiên nay, giáo sư Kip Thorne, người

đã từng đánh cược với Stephen Hawking và đã thắng

Trong tất cả những khái niệm của kho tàng tư duy nhân

loại, từ những con nhân sư huyền bí đến bom khinh khí huỷ diệt,

có lẽ thứ kỳ lạ và bí ẩn nhất chính là lỗ đen: một cái lỗ với những

biên giới xác định mà mọi thứ đều có thể rơI vào và không thứ gì

có thể thoát ra được; một cáI lỗ có lực hấp dẫn mạnh đến nỗi thậm

chí ánh sáng cũng bị nó bắt và giam giữ trong nhà tù nhỏ bé của

nó; một cáI lỗ có khả năng làm cong không gian và xoắn thời gian

Cũng như con nhân sư hay các loài quáI vật khác, lỗ đen dường

như thích hợp với vị trí nằm trong vương quốc của các câu chuyện

khoa học viễn tưởng hay những điều kỳ bí thời cổ đại hơn là trong

Vũ trụ thực tế của chúng ta Tuy nhiên, những định luật vật lý đã

được kiểm chứng, đã tiên đoán một cách chắc chắn rằng Lỗ đen

tồn tại Trong thiên hà của chúng ta, co thể có đến hàng triệu lỗ

đen, nhưng bóng tối của chúng đã che dấu sự tồn tại đó trước mắt con người Các nhà thiên văn học đã phảI rất nỗ lực và cố gắng để tìm ra thực thể kỳ lạ này

Lỗ đen Hades

Hãy tưởng tượng bạn là chủ sở hữu đồng thời là người điều hành một tàu không gian lớn, với nhiều máy vi tính hiện đại, robot và hàng trăm phi hành gia dưới quyền Bạn được Hội Địa lý thế giới giao nhiệm vụ khám phá những lỗ đen nằm trong không gian giữa các vì sao và chuyển về Trái

Đất những kết quả và những mô tả thí nghiệm của bạn Sau sáu năm lang thang trong vũ trụ, con tàu của bạn đang từ từ tiến vào vùng lân cận của lỗ đen gần Trái Đất nhất, có tên “Hades” nằm cạnh sao Vega

Trên màn hình video của con tàu, bạn và các cộng sự đắc lực nhận ra những dấu hiệu cho thấy sự tồn tại của lỗ đen này: Các phân tử khí phân bố một cách rời rạc trong không gian giữa các vì sao, khoảng một phân tử trong một centimet khối, bị hút bởi trường hấp dẫn của lỗ đen (hình 1) Chúng bay về phía lỗ đen từ mọi hướng khác nhau, vô cùng chậm khi ở xa lỗ đen - lúc đó lực hấp dẫn rất nhỏ – và tăng tốc khi lại gần lỗ vì lực hút đã tăng lên mạnh mẽ, thậm chí vận tốc của chúng nhanh gần bằng vận tốc ánh sáng Nếu bạn không hành động kịp thời, cả con tàu có nguy cơ sẽ bị cuốn theo cùng với những phân tử xấu số

Nhanh chóng và cẩn thận, trợ lý thân cận nhất của bạn, Kares, điều khiển con tàu thoát khỏi tình trạng nguy cấp và đưa nó vào quỹ đạo chuyển động tròn, sau đó tắt các động cơ Khi bạn bay theo đường biên của lỗ đen, lực quán tính ly tâm của chuyển động tròn này sẽ giúp con tàu của bạn chống lại lực hấp dẫn của lỗ

đen Con tàu giống như một khẩu súng cao su

đồ chơi hồi bạn còn bé, buộc trên một đầu sợi dây đang quay tít, bị đẩy ra do lực ly tâm và

được giữ lại bởi sức căng của sợi dây, tương tự như lực hấp dẫn của lỗ đen Trong lúc con tàu

đang chuyển động theo quán tính thì bạn và các phi hành gia tiến hành khám phá lỗ đen bí ẩn Hình 1

Trước tiên, bạn tiến hành nghiên cứu một cách bị động: sử dụng các kính thiên văn để tìm hiểu sóng điện từ mà các phân tử khí phát xạ khi chúng bay vào lỗ đen Cách xa lỗ đen, các phân tử này ở trạng thái lạnh, chỉ vài độ Kelvin Khi đó, chúng dao động rất chậm tạo ra các sóng điện từ với bước sóng dài Đó chính là sóng vô tuyến (hình 2) Vào gần lỗ đen, nơi lực hấp dẫn kéo các phân tử ngày càng mạnh, chúng va chạm với các phân tử khác và nóng lên tới hàng nghìn độ Nhiệt lượng toả ra khiến chúng dao động ngày càng mạnh và phát ra các sóng điện từ có bước sóng ngắn và bạn nhận ra quang phổ đầy màu sắc: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, tím (hình 2) Gần lỗ

đen hơn nữa, lúc này trường hấp dẫn đã mạnh hơn rất nhiều và các dòng cuốn vào lỗ đen ngày càng nhanh, va chạm nung nóng các phân tử khí lên đến hàng triệu độ, chúng dao động nhanh

đến chóng mặt, phát ra những sóng điện từ có bước sóng cực ngắn: tia X Khi nhìn thấy các tia X tràn ra xung quanh lỗ đen, gợi cho bạn nhớ tới phát hiện về lỗ đen đầu tiên của các nhà vật lý thiên văn vào năm 1972: Cygnus X-1, cách Trái đất 6,000 năm ánh sáng, trong quá trình họ tìm hiểu về tia X

Hình 2 Hình 2: Phổ sóng điện từ, đI từ sóng vô tuyến có bước sóng rất dài (tần số cực thấp) đến các tia gamma với bước sóng cực ngắn (tần số cao)

Điều chỉnh kính thiên văn ngắm gần vào lỗ đen, bạn thấy những tia gamma từ các nguyên tử bị nung nóng đến nhiệt độ cao Tiếp đến, hiện ra mờ mờ ngay giữa trung tâm của cảnh tượng chói loà này, một hình cầu lớn, đen hoàn toàn, đó chính là lỗ đen, vết mực dơ giữa nền ánh sáng rực rỡ, tia

X và tia gamma từ những nguyên tử đã che dấu cho sự tồn tại của nó Bạn quan sát những dòng nguyên tử siêu nóng đang cuốn vào lỗ từ mọi phía Khi đã vào bên trong lỗ đen, chúng nóng hơn bao giờ hết, dao động nhanh hơn bao giờ hết và bức xạ mạnh hơn bao giờ hết, nhưng những bức xạ này cũng không thể thoát khỏi cường độ hấp dẫn dữ dội của lỗ đen Không gì có thể thoát ra

được Đó chính là nguyên nhân tại sao lỗ đen lại có màu đen, đen như mực

Với kính thiên văn, bạn quan sát kỹ lưỡng khối cầu đen này Nó có một đường bao sắc nét tuyệt đối, chính là bề mặt của lỗ, được gọi là vùng “no escape“ (không thể thoát) Bất kỳ cái gì ở ngay phía trên bề mặt này cố gắng hết sức có thể thoát ra từ rãnh hấp dẫn: Một tên lửa, một hạt cơ bản được tăng tốc đủ, và đương nhiên cả ánh sáng nữa đều còn có thể thoát ra được, dĩ nhiên, thoát ra được Nhưng chỉ cần xuống dưới một chút so với bề mặt này, con rãnh hấp dẫn này trở nên lạnh lùng đến đáng sợ, không mủi lòng trước bất kỳ sự giam hãm cầm tù nào, và thực tế là như vậy, không có gì có thể thoát ra từ đó, không phụ thuộc vào việc chúng có cố gắng thoát ra hay không và cố gắng như thế nào: kể cả tên lửa, các hạt cơ bản, thậm chí ánh sáng hay tất cả các loại bức xạ; chúng không bao giờ có thể chạm tới quỹ đạo con tàu vũ trụ của bạn Bề mặt lỗ, chính vì thế, giống như đường chân trời trên Trái Đất, nơi xa xôi khuất nẻo vượt qua cả tầm mắt của bạn

Điều đó giải thích tại sao người ta gọi nó là đường chân trời của lỗ đen

Người trợ lý đắc lực Kares, đo đạc cẩn thận chu vi quỹ đạo của con tàu Chính xác là 1 triệu km, bằng khoảng một nửa chu vi quỹ đạo Mặt Trăng quanh Trái Đất Sau đó cô nhìn về các ngôi sao ở xa và thấy chúng bay vòng quanh ở phía trên khi con tàu chuyển động Bằng cách đo thời gian chuyển động biểu kiến của chúng, cô kết luận rằng phải mất 5 phút 46 giây để con tàu bay 1 vòng quanh lỗ đen Đó chính là chu kỳ quỹ đạo của con tàu

Từ chu kỳ và chu vi quỹ đạo bạn có thể tính ngay được khối lượng của lỗ đen Phương pháp tính của bạn cũng giống phương pháp Isaac Newton đã dùng vào năm 1685 để tính khối lượng của Mặt Trời: Vật thể có khối lượng càng lớn, trường hấp dẫn càng mạnh và do đó các vệ tinh (hành tinh hay tàu vũ trụ) chuyển động càng nhanh để không bị hút vào trong, như vậy chu kỳ quỹ đạo sẽ phải càng ngắn áp dụng định luật vạn vật hấp dẫn của Newton dưới dạng biểu thức toán học với quỹ đạo của con tàu, bạn sẽ tính được khối lượng của lỗ đen Hades lớn gấp 10 lần khối lượng của mặt trời (“10 đơn vị khối lượng mặt trời”)

Bạn biết rằng lỗ đen này đã được tạo thành từ cách đây rất lâu từ cái chết của một ngôi sao, cáI chết khủng khiếp mà ngôi sao không thể nào chống lại sức hút mãnh liệt của chính mình

Và có lẽ bạn cũng biết rằng, khi một ngôi sao nặng co sập lại, khối lượng của nó đã không hề thay

đổi; Lỗ đen Hades có cùng khối lượng với ngôi sao mẹ của nó trước đây – hay cũng là gần như vậy Thực tế thì Hades có khối lượng lớn hơn lý thuyết một chút, tăng lên bởi khối lượng của mọi thứ đã không may rơI vào trong lỗ đen từ khi nó được sinh ra: khí giữa các vì sao, những thiên thạch, những con tàu vũ trụ…

Bạn biết được tất cả những điều này bởi vì bạn đã phảI học những định luật cơ bản về hấp dẫn: những định luật được khám phá dưới dạng gần đúng bởi Isaac Newton năm 1687, và được chỉnh sửa hoàn toàn về dạng chính xác bởi Albert Einstein năm 1915 Những định luật hấp dẫn của Einstein, hay còn gọi là thuyết tương đối rộng, buộc các lỗ đen xử sự theo đúng cách mà chúng đã bắt những hòn đá nặng rơI xuống TráI Đất Những hòn đá không thể chống lại những

định luật hấp dẫn, rơI ngược lên hay bay lượn tự do trong không khí; hoàn toàn tương tự, các lỗ đen không thể chạy trốn khỏi tầm ảnh hưởng của các định luật hấp dẫn: Ra đời khi một ngôI sao nổ tung vào trong chính nó; khối lượng của lỗ đen, khi sinh ra, phảI đúng bằng khối lượng của ngôI

sao; và cứ mỗi lần có vật gì đó rơI vào nó, khối lượng lại tăng lên Cũng giống như vậy, nếu ngôI sao quay khi nó nổ tung, thì lỗ đen sơ sinh cũng quay và momen động lượng của lỗ đen sẽ phảI bằng với moment động lượng của ngôI sao (Momen động lượng là một đại lượng cho biết tính chất quay nhanh hay chậm của vật)

Cao Vũ Nhân lược dịch (Kỳ sau đăng tiếp)

câu hỏi trắc nghiệm trung học cơ sở

trung học cơ sở

TNCS1/22 Có hai khối kim loại A và B Tỷ số khối lượng riêng của A và B là 2 / 5 Khối lượng của B gấp 2 lần khối lượng của A Vậy thể tích của A so với thể tích của B là:

A: 0,8 lần B: 1,5 lần

C: 0,2 lần D: 5 lần

TNCS2/22 Như thấy trên hình, dùng lực đẩy F theo phương ngang để ép một vật m vào mặt tường thẳng đứng, giữ vật trong trạng thái đứng yên, thì vật m chịu tác dụng của

A trọng lực, lực đẩy nằm ngang và phản lực của tường

B trọng lực, lực đẩy nằm ngang, phản lực của tường và lực ma sát hướng lên trên

C trọng lực và lực ma sát của tường đối với vật

D lực đẩy nằm ngang và phản lực của tường

TNCS3/22 Có một bình thuỷ tinh như hình vẽ, đựng nước đến độ cao 7h Điểm A ở

độ sâu h, điểm B nằm cách đáy bình h Tỉ số áp suất của nước tại điểm A ( )p A và tại

điểm B ( p B), tức p : A p B bằng:

A 1:1 B 1:7 C 1:6 D 6:7

m F

TNCS4/22 Dùng l−ợc nhựa để trải tóc có thể gây nên sự nhiễm điện do cọ sát Khi kiểm tra thấy l−ợc nhựa mang điện âm, thì

A l−ợc nhựa đã bị mất một số electron

A thanh AB nằm thăng bằng

B đầu A của thanh bị hạ thấp xuống

C đầu B của thanh bị hạ thấp xuống

A) - 2,24MeV ; B) +3,23MeV; C) - 5,00MeV; D) +3,00MeV;

TN2/22 Một con tàu vũ trụ đang bay theo một quỹ đạo quanh trái đất ở độ cao h = 630km với vận tốc 8km/s Bán kính trái đất bằng 6370km Gia tốc của con tàu vũ trụ

r r r r

10 8

/ 1

|

|ar = m s Khối l−ợng của chất điểm bằng

A) 10 2kg; B) 2 10kg; C) 10 kg; D) 20 kg

TN4/22 Khi nguồn sáng điểm đơn sắc được đặt cách tế bào quang điện 0,2m thì hiệu điện thế hãm và cường độ dòng quang điện bão hoà tương ứng bằng 0,6V và 18,0mA Nếu đặt nguồn sáng đó cách tế bào quang điện 0,6m thì

A) công thoát electron của kim loại A là 2,25eV;

B) công thoát electron của kim loại B là 4,20eV;

0

r

r F

F = (trong đó r là chiều dài của càng bàn đạp, r0 là bán kính của đĩa) đặt vào líp bánh xe sau.Do đó trong trường hợp này xe sẽ lùi về sau

Chúc mừng các bạn nhận được quà của câu lạc bộ với câu trả lời nhanh nhất và chính xác nhất:

Hà Minh Quang lớp 7A1 THCS II thị trấn Thanh Ba, Phú Thọ; Phạm Duy Anh lớp 9A THCS Giảng Võ, Ba Đình, Nguyễn Quang Huy K18B Chuyên Lý ĐHKHTN, Hà Nội; Lưu Thuỳ Dung lớp 9A3 THCS Hai Bà Trưng, thị xã Phúc Yên, Vĩnh Phúc; Đinh Thành Quang 10Lý THPT chuyên Lê Quý Đôn TPQuy Nhơn, Bình Định

Thí nghiệm vui: Chiếc ly không đáy

Bạn đổ thật đầy nước vào một chiếc ly Lấy một vài cái

đinh nhỏ Bạn thử đoán xem liệu chúng ta có thể cho

bao nhiêu chiếc đinh vào ly ? Hãy tự kiểm nghiệm mà

xem!

Cho từng chiếc đinh vào cốc và đếm Bạn nhớ rằng phải cho đầu nhọn

của chiếc đinh vào trước một cách thật nhẹ nhàng để nước không trào

ra do tác động của tay bạn.Thật là kỳ lạ Bạn cho mãi, cho mãi mà vẫn

không thấy nước trào ra Thậm chí bạn có thể cho cả trăm cái đinh vào

cốc nước đó

Bản chất của hiện tượng này chính là suất căng mặt ngoài của nước và

sự dính ướt Nước gần như không dính ướt thuỷ tinh và do đó, sẽ có một lực căng mặt ngoài khá lớn giữ cho nước không trào ra Nó làm tăng diện tích mặt ngoài của nước Bạn sẽ thấy rằng mặt ngoài của nước sẽ phồng lên thành một chóp cầu Chính diện tích phồng lên này đã tạo đủ chỗ cho những chiếc đinh Và nếu miệng cốc càng to, số lượng

đinh có thể bỏ vào càng nhiều Một chiếc đinh dài 25mm sẽ có thể tích khoảng 3

5 ,

5 mm , còn đối với một chiếc ly thì diện tích miệng là 6400 2

mm Giả sử là mặt nước phồng lên độ 1mm Khi đó thể tích phần nước tăng lên là 6400

3

mm , đủ chỗ cho khoảng 1200 chiếc đinh!!!

Đố vui kỳ này

Chắc hẳn bạn đã từng nghe câu nói : "Gió chiều nào theo chiều ấy " Điển hình cho câu nói này là hình ảnh lá

cờ trong gió Nhưng tại sao lá cờ lại uốn lượn theo chiều gió Các phần quà hấp dẫn đang đợi câu trả lời nhanh

và chính xác của bạn đấy (!!!!)

Tranh vui: một trong những cảI tiến mang tính cách mạng về phương tiện di chuyển của các bác nhà nông Ai nghĩ ra được nào????? (ảnh do Hoàng Mai sưu tầm)

Con số ấn tượng Con số ấn tượng 18.47 km/s

Đó là vận tốc lớn nhất mà con người đã đạt tới

Kỷ lục này thuộc về bốn con tàu : Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 Đây là bốn con tàu đã đạt tới vận tốc

vũ trụ cấp 2, tức là đủ để thoát ra khỏi hệ mặt trời Và chúng

đang trên hành trình khám phá ở một nơi nào đó trong không gian…

Góc vui cười: Một mở bài hoàn hảo !

Giờ Vật lý đầu năm, cả lớp đang xôn xao thì thầy đột ngột bước vào, nói to:

- Các em biết không, trước kia cuộc sống của nhân dân ta rất nghèo: nghèo nên ăn khoai lang, ăn khoai lang nên tối đói không ngủ được, đói không ngủ

được nên đẻ nhiều, đẻ nhiều nên sẽ lại nghèo Các em có biết điều đó không??

- ???? (Cả lớp im phăng phắc lắng nghe và chờ đợi)…

- Đó là một thí dụ về “sự tuần hoàn” Các em hãy giở bài 1: “Dao động tuần hoàn và dao động điều hoà…”

8 ì ì , phần mũi có tiết diện ngang là tam giác đều, cạnh 8m, độ cao bằng độ cao thân tầu Tự trọng của tàu 60 tấn, khoang chứa hàng có kích thước 7mì 14mì 1m đang chứa 90 tấn hàng Tầu nổi trên sông, nước có khối lượng riêng 3

3 Tính công suất tối thiểu của bơm (hiệu suất H = 25 % ) cần dùng để bơm nước ra cứu tàu nếu nước được bơm từ đáy hầm, qua thành tàu ra sông Bỏ qua độ dày của thành thép

Nguyễn Kim Nghĩa (THPT HàNội – Ams) cs2/22

cs2/22 Hai nhiệt lượng kế cách nhiệt, như nhau, cao h= 75cm, chứa vật chất cần đo thử đến mức cao là h/ 3 , một cái chứa nước đá, còn cái kia chứa nước ở nhiệt độ t= 100C Người ta rót nước từ nhiệt luợng kế thứ hai sang nhiệt lượng kế thứ nhất Sau khi nhiệt độ trong nhiệt lượng kế thứ nhất được xác lập, mức nước dâng lên cao thêm ∆h= 0 , 5cm Hỏi nhiệt độ ban đầu của nước

đá trong nhiệt lượng kế? Cho khối lượng riêng của nước đá 2 3

/ 10

D d = ⋅ , của nước là

3 3

Ω

Ω ; 30 ; 40 ; 50 20

b) Do không thoả mãn điều kiện trên nên ampe kế chỉ 0,3A Tìm dòng điện qua R2, R4 và tính

điện trở R1, R6 Biết rằng nếu giảm R1 đi 60 Ω thì điều kiện ở câu a được thoả mãn

2 K1 và K2 đều đóng

a) Hỏi R1 và R phải thoả mãn điều kiện nào để ampe kế chỉ số 0? 6

b) Tăng điện trở R thì dòng qua nó tăng hay giảm? Biết 5 U AB và các điện trở khác không thay

đổi

cs4/22.

cs4/22 Bên trái thấu kính hội tụ tiêu cự f có đặt một màn chắn vuông góc với trục chính của

thấu kính và cách thấu kính 5 f / 3 Trên màn có khoét một lỗ tròn đường kính 2cm có tâm nằm trên trục chính thấu kính Bên phải thấu kính đặt một gương phẳng vuông góc với trục chính cách thấu kính 3 f / 4 với mặt phản xạ gương hướng về thấu kính

Chiếu chùm sáng song song với trục chính đi qua lỗ tròn tới thấu kính Vẽ đường đi của chùm tia qua hệ trên và tính kích thước của vệt sáng trên màn

TRUNG họC PHổ THÔNG

TRUNG họC PHổ THÔNG

TH1/22 Một vật bắt đầu chuyển động thẳng, không vận tốc đầu từ gốc toạ độ Đồ thị

sự phụ thuộc gia tốc vào thời gian như hình vẽ

a) Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của vận tốc theo thời gian

b) ở thời điểm nào vật quay trở lại vị trí ban đầu

TH2/22 Hai cầu thủ bóng đá chạy lại gặp nhau với tốc độ không đổi và như nhau bằng 5m/s Tại thời điểm bất kỳ trọng tài ở cách hai cầu thủ một khoảng khá xa (theo kinh nghiệm): cách cầu thủ áo đỏ 30m và cầu thủ áo xanh 40m Tìm gia tốc của trọng tài tại thời điểm hai cầu thủ cách nhau 50m

TH3/22 Một khối hình nón có đường kính đáy là D và độ cao H được nhúng chìm trong nước Trục của hình nón lập với mặt chất lỏng một gócα, khoảng cách từ mặt chất lỏng tới tâm của đáy hình nón là h Tìm lực tác dụng lên mặt bên của khối hình nón, biết khối lượng riêng của nó là ρ Chú ý: trong trường hợp cần thiết có thể sử

dụng công thức tính thể tích khối hình nón V =SH/ 3 , trong đó S là diện tích đáy và

a) Xác định gia tốc của các vật ngay sau khi đốt dây

b) Sau bao lâu thì lò xo sẽ đạt đến trạng thái không biến dạng lần đầu tiên? Xác

định vận tốc các vật ở thời điểm đó

TH5/22 Hai tấm kim loại phẳng, rộng, nối đất, đặt hợp với nhau một góc α nh− hình

vẽ Trên mặt phẳng phân giác và cách giao tuyến của hai tấm một khoảng r đặt một thanh mảnh chiều dài L(L>>r) tích điện đều với điện tích tổng cộng Q Xác định lực

điện tác dụng lên thanh nếu:

Chú ý: : : a) Hạn cuối cùng nhận lời giải là 10/8/2005

b) Bắt đầu từ số VL&TT 13, Bạn nào gửi tới Toà soạn sớm nhất lời giải đúng của bài TH5, sẽ đ−ợc Công ty FINTEC tặng một máy tính khoa học Canon F-

720

giới thiệu các đề thi

đề thi tuyển sinh vào lớp 10 Trường THPT Hà Nội – Amsterdam & Chu Văn An (2004 –

2005) Bài I

Hiệu điện thế đặt vào mạch là U Hỏi U phải thoả mãn điều kiện gì để không bóng

đèn nào sáng quá mức bình thường

Ghi chú: Cho rằng điện trở của các bóng đèn trong bài này có giá trị không đổi, không phụ thuộc nhiệt độ Bỏ qua điện trở của dây nối

Bài II

Bài II (2 điểm): Hiệu điện thế giữa 2 dây tải điện của thành phố bằng U0không đổi Một gia đình có 2 bếp điện giống nhau, mỗi chiếc có công suất định mức P0 = 400W

và hiệu điện thế định mức bằng U0 Khi sử dụng một bếp thì công suất thực tế toả ra

ở bếp là P1 = 324W Hỏi nếu sử dụng đồng thời cả 2 bếp mắc song song thì tổng công suất toả ra ở chúng bằng bao nhiêu? (Bỏ qua sự thay đổi điện trở theo nhiệt

1/ Con chạy C ở chính giữa biến trở

a) K mở: ampe kế chỉ 0,42A Tính số chỉ của vôn kế và công suất tiêu thụ trên biến trở

R A K V

A

1/ Hãy đưa ra kết luận về trạng thái của quả cầu khi thả nó vào bể nước

2/ Dùng một sợi dây mảnh, một đầu buộc vào quả cầu, đầu kia buộc vào một điểm

cố định ở đáy bể nước sao cho quả cầu ngập hoàn toàn trong nước và sợi dây có phương thẳng đứng Tính lực căng của dây Cho biết: Khối lượng riêng của nước

3 3

/

Bài V

Bài V (15 điểm): Một miếng cao su hình tròn bán kính R có bề dày đồng nhất bằng

h, nếu thả vào nước thì chìm Cho một ống nhựa rỗng hình trụ thành mỏng, bán kính

11 2

2

⋅

⋅

= +

2

2

=Bài III

1/ Con chạy C ở chính giữa R

U I x

I

U

BC

BC A

16 , 20

+

x x

=

⇒ +

=

96

12 16 , 20 21 , 0 2 , 25

D quả cầu nổi trên mặt nước

+ Gọi V1 và V2là thể tích của phần vật trong nước và ngoài không khí Vì vật nổi cân bằng P= F ASM

Tính ra: V1 = 5V/ 7 ;V2 = 2V / 7

2/ Khi quả cầu ngập hoàn toàn trong nước

Lực căng dây T =F ưP=d n V ư 10 ⋅M ⇒T = 40( )N

Bài V

+ Chú ý: Đ/k chiều dài của ống nhựa phải đủ lớn

+ Đặt miếng cao su áp sát vào ống trụ rồi nhúng sâu vào nước Từ từ nâng ống nhựa lên cao đến khi miếng cao su cách mặt nước một đoạn bằng a thì nó tách khỏi ống rồi chìm xuống

+ Khi miếng cao su bắt đầu tách khỏi ống thì hiệu các áp lực tác dụng vào mặt trên

và mặt dưới bằng trọng lượng của nó

+ Gọi áp suất khí quyển là p0

áp suất tác dụng vào mặt dưới p1 = p0 +d0(a+h)

áp suất tác dụng vào mặt trên: Bên ngoài ống là p = p +d a

Bên trong ống là p0

+ ta có P= F1ưF2

0 2 2 2 2

= 0 1 22

R h

ar D

CS1/19 Một thanh AB đồng chất tiết diện đều có chiều dài 20cm, trọng lượng 6N

được đặt trên một giá đỡ nằm ngang, chiều rộng CD= 4cm Chiều dài AC = 7cm Trên AB người ta dịch chuyển vật M có dạng khối lập phương với cạnh EF = 2cm và trọng lượng là 3N

a) Vật M nằm ở vị trí mà AE= 3cm (hình vẽ) Xác định điểm đặt của lực mà hệ gồm thanh AB và vật M tác dụng lên giá đỡ

b) Hỏi vật M dịch chuyển trong khoảng nào để thanh AB vẫn nằm cân bằng

Giải: a) Trọng tâm O1 của vật M nằm cách A là: AE+EF/ 2 = 4cm

Trọng tâm O2 của thanh AB cách A là 10cm Vậy O1O2 = 6cm

Hợp lực của trọng lực vật M và trọng lực thanh AB có độ lớn bằng (3 + 6)= 9N Gọi

2 1

OO OO

P

P OO

2 3

6

1 1

2 2

Trường hợp này mép E của vật M nằm tại H cách D là 1cm Vậy để thanh AB vẫn nằm cân bằng trên giá CD thì mép E của vật M dịch chuyển trong khoảng

cm DH

CD

AC

Vũng Tàu; Đinh Thành Quang, Võ Háo Nhân, Nguyễn AF 10Lý, THPT Chuyên Lê Quý Đôn, Đinh Quang Sáng 9A1, THCS Lê Hồng Phong, Tp Quy Nhơn, Bình Định; Phan Thế Hiếu 8/8, Trương Minh Tuấn 9C, THCS Hoà Khánh, Phạm Thị Hiền 8/4, Ngô Hoàng Gia 8/2, THCS Nguyễn Khuyến, Trần Hữu Nghĩa 10/4, THPT Nguyễn Trãi, Nguyễn Thị Thiên Thanh Hoà Khánh, Liên Chiểu, Tp Đà Nẵng; Phan Thị Thu Hiền 10Lý, THPT Chuyên Nguyễn Du, Ban Mê Thuột, ĐăkLăk; Phạm Thị Phương Mai 10A4, THPT Nguyễn Văn Trỗi, Nha Trang, Khánh Hoà; Nguyễn Ngọc Anh 10D6, THPT Chu Văn An, Triệu Thị Mai Trang 9A4, Đỗ Hoàng Nam 9A2, THCS Nguyễn Trường Tộ, Hà Nội; Hoàng Xuân Long 10A11, THPT Cẩm Xuyên, Nguyễn Văn Sâm 11D, THPT Lê Quý Đôn, Thạch Hà, Nguyễn Thị Thương 9H, THCS thị trấn Quỳ Hợp, Hán Duy Hào số 5, đường Cao Thắng, Tx Hà Tĩnh; Đỗ Huy Hoàng 8/3, THCS Lê Quý Đôn,

Tp Hải Dương; Nguyễn Thị Hương 10A, THPT Chuyên Lê Hồng Phong, Trần Quang Phát 9D, THCS Nguyễn Hiền, Nam Trực, Nam Định; Đoàn Việt Công 9K, THCS Lý Tự Trọng, Ninh Bình Nguyễn Tuấn Dũng 10A4, Nguyễn Văn Khánh 45A4, THPT Chuyên, ĐH Vinh, Nguyễn Đức Sơn 9B, THCS Lý Nhật Quang, Đô Lương, Nghệ An; Hoàng Thái Sơn 9A1, THCS Lâm Thao, Ngô Huy Cừ 10Lý, THPT Chuyên Hùng Vương; Phú Thọ; Nguyễn Thị Hà 10/2, THPT Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quảng Nam; Nguyễn Viết Tuyên 11A7, THPT Lê Lợi, Thọ Xuân, Lê Thị Vân Anh 10A1, THPT Đông Sơn 1, Đỗ Phúc Thịnh 9I, Lê Văn Đạo 9C, Lê Ngọc Minh 9E, THCS Trần Mai Ninh, Trần Sĩ Khiêm 9E, THCS Điện Biên, Hoàng Quốc Việt 8A, THCS Lê Lợi, Tp Thanh Hoá; Nguyễn Trung Thành, Trần Vũ Hoàng 10Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên; Tạ Văn Tranh 10A2, THPT Yên Lạc 1, Văn Đăng Sơn, Trương Quang Khởi 9C, THCS Vĩnh Tường, Hoàng Quốc Việt 8B, THCS Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc

CS2/19 Trong bình nhiệt lượng kế có chứa nước chè nóng Người ta thả vào bình một cục nước đá khối lập phương có nhiệt độ 0

0 C Tại thời điểm đã thiết lập trạng thái cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước chè giảm một lượng 0

Giải: ở bài này coi nhiệt dung riêng của nước chè bằng nhiệt dung riêng của nước Khi thả cục nước đá có khối lượng m vào thì nhiệt độ của nước khi thiết lập cân bằng nhiệt là t Ta có phương trình cân bằng nhiệt: Mc∆t1 =mλ +mc(tư 0) ( 1 )

Thả thêm cục nước đá nữa, phương trình cân bằng nhiệt là:

2 t

t t

Tàu; Nguyễn Minh Hoà 9A7, THCS Ngô Sĩ Liên, Bắc Giang; Nguyễn AF 10Lý, THPT Chuyên Lê Quý Đôn, Bình

Định; Phạm Thị Thu Hiền 8/4, Nguyễn Tấn Long 9/6, Ngô Hoàng Gia 8/2, THCS Nguyễn Khuyến, Trương Minh Tuấn 9C, Phạm Trọng Khôi 8/4, THCS Hoà Khánh, Nguyễn Khải Nguyên 8/4, THCS Nguyễn Trãi, Đỗ Nguyên Đan Thục, Nguyễn Thị Thiên Thanh Hoà Khánh, Liên Chiểu, Phan Thị Quỳnh Trân 10A1, THPT Chuyên Lê Quý Đôn, Tp Đà Nẵng; Đỗ Hoàng Nam 9A2, THCS Nguyễn Trường Tộ, Hoàng Tiến Đức 10A8, THPT Nguyễn Tất Thành, Đỗ Thế Anh 9E, THPT Amsterdam, Hà Nội; Nguyễn Ngọc Diệp 9D, THCS Thạch Thất, Hà Tây; Nguyễn Văn Sâm 11D, THPT Lê Quý Đôn, Thạch Hà, Nguyễn Thanh Huyền 10Lý, THPT Chuyên Hà Tĩnh; Nguyễn Trung Thành, Vũ Tuấn Anh 10Lý, THPT Nguyễn Trãi, Hải Dương; Đặng Mạnh Chính 9A, THCS Mỹ Hưng, Mỹ Lộc, Trần Quang Phát 9D, THCS Nguyễn Hiền, Nam Trực, Nguyễn Thị Hương 10A, Đặng Đức Tâm 10Lý, THPT Chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định; Nguyễn Tất Thắng, Nguyễn Anh Minh 9B, THCS Lê Lợi, Tp Vinh, Lại Kim Khánh A4K45, Khối THPT Chuyên, ĐH Vinh, Nguyễn Thị Phương 9H, THCS thị trấn Quỳ Hợp, Nguyễn Đức Sơn 9B, THCS Lý Nhật Quang, Đô Lương, Nghệ An;

Đoàn Mạnh An, Nguyễn Sơn Tùng 9B, THCS Nguyễn Quang Bích, Tam Nông, Nguyễn Văn Công, Trần Quốc Tuấn 10G, THPT Tam Nông, Phạm Việt Dũng, Lê Quang Dũng 9A3, THCS Giấy, Phong Châu, Nguyễn Thanh Bình 9E, THCS Văn Lang, Đỗ Hoàng Anh, Đỗ Hồng Anh Khu 8, Gia Cẩm, Việt Trì, Trần Quốc Tuấn 10G, Hà Phú 10A, THPT Tam Nông, Phú Thọ; Nguyễn Viết Tuyên 11A7, THPT Lê Lợi, Thọ Xuân, Lê Thị Vân Anh, Lê Đình Nam, Nguyễn Văn Trình 10A1, THPT Đông Sơn 1, Ngô Nam Anh 9D, Lê Ngọc Minh 9E, THCS Trần Mai Ninh, Thanh Hoá; Vũ Thị Nhung 10Lý, THPT Chuyên Thái Bình; Phạm Thanh Hải, Tô Thái 10Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên; Tạ Phi Khánh 10A1, THPT Yên Lạc 1, Văn Đăng Sơn, Trương Quang Khởi 9C, THCS Vĩnh Tường, Đỗ Hồng Quân 9A3, THCS Hai Bà Trưng, Hoàng Quốc Việt 8B, Đặng Đức Xuân 9D THCS Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc

CS3/19 Khi có dòng điện chạy qua điện trở R thì công suất toả nhiệt trên điện trở này là P Nếu mắc song song với nó một điện trở như vậy thì tổng công suất toả nhiệt trên hai điện trở này vẫn bằng P Hãy vẽ sơ đồ mạch điện đơn giản thoả mãn

điều kiện trên và tìm giá trị của các linh kiện trong sơ đồ đó

Giải: Mạch điện phải có nguồn với hiệu điện thế U

Ta không thể mắc R trực tiếp vào nguồn vì như vậy khi mắc song song với R thì công suất trên chúng là 2P

Mạch đơn giản nhất như sau:

Khi mạch chỉ có 1 điện trở R:

) 1 (

2

0

R R

2

0

R R

R

PR U

Long 9/6, THCS Nguyễn Khuyến, Đà Nẵng; Lê Quốc Hưng 9/3, THCS Lê Quý Đôn, Tp Hải Dương; Đặng Mạnh Chính 9A, THCS Mỹ Hưng, Mỹ Lộc, Nam Định; Nguyễn Anh Minh, Nguyễn Tất Thắng 9B, THCS Lê Lợi, Vinh, Nguyễn Mạnh Cường 9H, THCS thị trấn Quỳ Hợp, Nguyễn Đức Sơn 9B, THCS Lý Nhật Quang, Đô Lương, Nghệ An; Ngô Huy

Cừ 10Lý, THPT Chuyên Hùng Vương, Đỗ Hoàng Anh, Đỗ Hồng Anh Khu 8, Gia Cẩm, Việt Trì, Phú Thọ; Trương Gia Khương 9/3, THCS Tam Vinh, Phú Ninh, Quảng Nam; Lê Đình Nam 10A1, THPT Đông Sơn 1, Trần Đăng Ninh 9A5, THCS Nguyễn Văn Trỗi, Tp Thanh Hoá; Vũ Đông Lâm 9A5, THCS Tây Sơn, Tp Thái Bình; Văn Đăng Sơn, Trương Quang Khởi 9C, THCS Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc

CS4/19 Một hệ quang học gồm nguồn sáng điểm S, một thấu kính (TK) hội tụ có tiêu cự f, và một gương phẳng có kích thước hữu hạn (xem hình vẽ) Nguồn S ở cách

TK một khoảng bằng 2f và nằm trên trục chính của TK Gương đặt song song với trục chính của TK và chạm vào mép của TK sao cho hai mép của gương cách TK các khoảng a=3 f / 2 và b= 5f Hãy xác định tất cả các ảnh của S qua quang hệ trên Đối với mỗi ảnh hãy chỉ ra các vùng trong mặt phẳng hình vẽ từ đó có thể nhìn thấy các ảnh ấy

Giải: Có 4 ảnh được tạo bởi quang hệ trên gồm:S1 là ảnh ảo của S qua gương phẳng,S2 là ảnh thật của S qua thấu kính,S3 là ảnh thật của S1 qua thấu kính,S4 là

ảnh ảo của S2 qua gương phẳng Tất cả các ảnh trên đều cách thấu kính là 2f theo phương trục chính Vùng nhìn thấy ảnh là vùng mà đặt mắt tại đó sẽ đón được các tia sáng xuất phát từ nguồn S rồi: phản xạ qua gương như vùng nhìn S1; khúc xạ qua thấu kính như vùng nhìn S2, phản xạ qua gương sau đó khúc xạ qua thấu kính như vùng nhìn S3, khúc xạ qua thấu kính rồi phản xạ qua gương như vùng nhìn S4 Đó là các vùng 1, 2, 3, 4 được chỉ ra trên hình vẽ

TRUNG họC PHổ THÔNG

TRUNG họC PHổ THÔNG

TH 1/19 Cho cơ hệ như hình vẽ: hệ số ma sát giữa các vật với tấm ván là k Tấm ván đựoc giữ cố định Khối lượng của ròng rọc không đáng kể, ma sát ở ròng rọc bỏ qua

Tìm điều kiện của lực F nằm ngang tác dụng vào ròng rọc để

vật 5M không trượt còn vật M trượt trên ván

Giải: Gọi T là sức căng dây

Các lực tác dụng vào từng vật như hình vẽ Điều kiện để 5M không trượt là:

Từ (1), (2), (3) suy ra điều kiện về F: 2kMg≤ F ≤ 10kMg

Lời giải trên là của bạn: Chu Tuấn Anh 11Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên

10Lý THPT Chuyên Bắc Ninh; Diệp Thị Thế Phương 10C4, THPT Chuyên Hùng Vương, PleiKu, Gia Lai; Đỗ Thế Anh 9E, THCS Amsterdam, Hà Nội; Phạm Văn Tuấn 11D, THPT Lê Quý Đôn, Thạch Hà, Hà Tĩnh; Lại Thị Hương 10A1, THPT Bắc Yên Thành, Nghệ An; Nguyễn Ngọc Quang 10A3, THPT Công Nghiệp Việt Trì, Phú Thọ; Nguyễn Thị Kim Khuyên, Nguyễn Thị Lệ Huyên 10Lý, THPT Chuyên Lê Khiết, Quảng Ngãi; Nguyễn Viết Tuyên 11A7 THPT Lê Lợi,Thọ Xuân, Nguyễn Công Trình 10A1, THPT Đông Sơn 1, Trần Thị Như Quỳnh 10F THPTChuyên Lam Sơn, Thanh Hoá; Tạ Văn Tranh 10A2, Tạ Quang Hiệp 10A1, THPT Yên Lạc 1, Nguyễn Thị Thanh Huyền 11A1, THPT Bán Công Hai Bà Trưng, Vĩnh Phúc

TH 2/19 Một con ong có thể bay thẳng đứng lên trên với vận tốc lớn nhất là v2 và bay xuống dưới với vận tốc lớn nhất là v2 Cho rằng “lực phát động” của con ong có

độ lớn không đổi và không phụ thuộc hướng bay của nó Lực cản của không khí tỉ lệ với vận tốc của con ong Hỏi nếu con ong bay chếch lên trên theo phương hợp với phương ngang một góc α thì nó có thể đạt được vận tốc cực đại là bao nhiêu ?

Giải: Gọi F là “lực phát động” của con ong, k là hệ số tỷ lệ của lực cản không khí Khi con ong bay thẳng đứng lên trên và xuống dưới: F =mg+kV1

) 2 ( 2

);

1 ( 2

1 2 2

1 2

V V k mg V

V k F kV

=

) 4 ( sin sin

) 3 ( cos

cos

β α

β α

F kV

mg

F kV

Bình phương các vế của (3) và (4) rồi cộng lại ta được:

mg V

M

f 5M

Thay (1), (2) vào (5) và biến đổi ta được:

Lời giải trên là của bạn: Nguyễn Tiến Hùng 11B, Khối Chuyên Lý, ĐHQG Hà Nội

10A1, THPT Võ Thị Sáu, Huyện Đất Đỏ, Bà Rịa – Vũng Tàu; Nguyễn Minh Cường, Trần Thái Hà 11Lý, THPT Chuyên Bắc Ninh; Nguyễn Hữu Nhân 12Lý THPT Chuyên Lê Quý Đôn, Bình Định; Trịnh Thị Ngọc Tú 10Lý, THPT Chuyên Nguyễn Du, ĐăkLăk; Nguyễn Tuấn Tú 10Lý1, THPT Amsterdam, Hà Nội; Đỗ Ngọc Hà 10A2, THPT Chuyên Hà Nam; Nguyễn Trung Thành, Vũ Tuấn Anh 10Lý, THPT Chuyên Nguyễn Trãi, Hải Dương; Nguyễn Sơn Tùng, Phan Hữu Việt 10Lý, THPTNK Trần Phú, Hải Phòng; Nguyễn Đăng Hoài 10Lý, THPT Quốc Học Huế; Mai Văn Nguyên 11Lý, THPT Chuyên Hưng Yên; PhạmThị Huyền Trang, Lê Duy Khánh, Trần Thái Quang, Vũ Thị Nhật Linh, Nguyễn Trọng Toàn,Phạm Văn Hiếu, Nguyễn Trung Quân, Hoàng Xuân Hiếu,Trần Phúc Vinh 10A3, THPT Chuyên Phan Bội Châu, Phan Thanh Hiền 11A1, THPT Bắc Yên Thành, Nghệ An; Nguyễn Hữu An 10Lý, THPT Chuyên Hạ Long, Lê Thành Công 11A1 THPT Cẩm Phả, Quảng Ninh; Nguyễn Tấn Bình 10Lý, THPT Chuyên Lê Khiết, Quảng Ngãi; Lê Văn Huy,

Hà Việt Anh, Nguyễn Hữu Long, Lê Bá Ngọc 10F, THPT Chuyên Lam Sơn, Hoàng Việt Cường 11A4 THPT Đào Duy

Từ, Thanh Hoá; Vũ Thị Nhung 10Lý, THPT Chuyên Thái Bình; Chu Tuấn Anh 11Lý, THPT Chuyên Thái Nguyên; Quách Hoài Nam, Nguyễn Tiến Nam, Vũ Duy Lộc, Nguyễn Mạnh Tứ 10A3, THPT Chuyên Vĩnh Phúc

TH 3/19 Một ống thủy tinh thẳng đứng, hàn kín hai đầu được chia ra thành năm

đoạn bằng nhau Các đoạn AB và CD chứa không khí; Các đoạn ED và BC chứa thuỷ ngân và trong đoạn EF là chân không Người ta quay ngược ống lại Hãy tìm áp suất tại điểm F biết rằng áp suất khí trong đoạn AB là p

Giải: Gọi h là độ dài 1 phần của ống ban đầu Ta có ( 1 )

2 0

3 2 4

p p

+ +

= +

=

6

1 1 2

p