Physic Labs

Olympic Vật lý Quốc tế · Năm 2025

Đề thi

  1. Bài 1Một quả cầu đặc đồng chất khối lượng mm, bán kính RR lăn không trượt từ nghỉ xuống mặt phẳng nghiêng góc α\alpha. Mômen quán tính quanh tâm là I=25mR2I=\tfrac25mR^2, gia tốc trọng trường gg. Tìm gia tốc khối tâm aa và tốc độ vv sau khi hạ độ cao hh. (a) Combine phương trình tịnh tiến, mômen và điều kiện lăn để tìm gia tốc aa, độ lớn và chiều ma sát tĩnh. (b) Dùng bảo toàn cơ năng tìm tốc độ vv và tốc độ góc sau khi hạ độ cao hh, kể cả động năng quay. (c) Kiểm tra sự phụ thuộc vào RR và giải thích vì sao ma sát tĩnh không làm hao hụt cơ năng trong lăn thuần túy.Các cách giải: 1
  2. Bài 2Một động cơ Carnot thuận nghịch hoạt động giữa hai nguồn nhiệt ở nhiệt độ tuyệt đối Th>TcT_h>T_c. Trong mỗi chu trình nó nhận nhiệt QhQ_h từ nguồn nóng. Tìm hiệu suất η\eta, nhiệt thải QcQ_c và công có ích WW. (a) Dùng đẳng thức Clausius của chu trình thuận nghịch liên hệ Qh,Qc,Th,TcQ_h,Q_c,T_h,T_c. (b) Áp dụng định luật I tìm công WW và hiệu suất η\eta. (c) Khảo sát giới hạn Tc→ThT_c\to T_h và Tc→0T_c\to0, giải thích ý nghĩa vật lý và vì sao nhiệt độ phải là tuyệt đối.Các cách giải: 1
  3. Bài 3Một photon bước sóng λ\lambda tán xạ trên electron ban đầu đứng yên; photon sau tán xạ góc θ\theta so với hướng tới. Tìm độ dịch bước sóng Δλ\Delta\lambda và động năng electron giật lùi. Dùng khối lượng electron mem_e, tốc độ ánh sáng cc và hằng số Planck hh. (a) Từ bảo toàn năng lượng, động lượng và hệ thức tương đối tính electron, suy ra độ dịch Compton Δλ\Delta\lambda. (b) Tính phần năng lượng photon mất đi và xác định đó là động năng giật lùi của electron. (c) Tính giới hạn tán xạ thuận θ=0\theta=0 và ngược θ=π\theta=\pi, cho biết góc nào tạo độ giật lùi lớn nhất.Các cách giải: 1