Пригласительный этап ВСОШ по Физике 10 класс 2026-2027 г. от 21.04.2026

21-22.04.2026 — Официальные задания, ответы к пригласительному этапу ВСОШ по Физике для 10 класса, проходящая в г. Москва. Посвященная поиску талантливых учащихся.

Скачать полные задания и ответы

ВСОШ по Физике 10 класс

Задание 1. Тепловая машина Ползунова (одна из первых тепловых машин) состоит из двух вертикальных цилиндров, в которых могут перемещаться массивные поршни, нагревателя, генерирующего водяной пар, резервуара с холодной водой, клапанов и системы приводов. Работает машина следующим образом.

Первый такт. В начале такта поршень в одном из цилиндров находится почти у самого дна. Под поршень подают водяной пар при температуре t_п= 105 °C. При этом поршень медленно поднимается, не совершая никакой полезной работы (цепь не натянута). Подача пара прекращается в тот момент, когда поршень оказывается у верхнего края цилиндра.

Второй такт. В цилиндр впрыскивается холодная вода. Пар в цилиндре быстро охлаждается и практически полностью конденсируется. Возникает внешняя сила, которая с постоянной скоростью опускает поршень в исходное положение. В самом конце такта в дне цилиндра открывается отверстие для слива воды. При помощи системы ступенчатых блоков и цепей, которые не проскальзывают по блокам, эта сила может совершать полезную работу, например, качать воздуходувные меха для плавильной печи.

Во втором цилиндре происходят те же процессы, только в противофазе с первым цилиндром.

Десятичные дроби записывайте с помощью запятой, например 3,25

Чему равно давление водяного пара под поршнем в конце первого такта? Атмосферное давление P0​=106 кПа, площадь поперечного сечения поршня S=0,15 м², а масса поршня вместе со штоком m=2,0 кг. Считайте, что в верхнем положении поршень достигал состояния равновесия, присоединённая к нему цепь не была натянута. Примите g=10 м/с². Ответ выразите в килопаскалях, округлите до сотых.​

Какую массу водяного пара нужно закачать под поршень в первом такте для поднятия поршня к верхнему краю цилиндра? Высота поднятия поршня h=3,4 м, молярная масса водяного пара μ=18 г/моль. Считайте, что температура пара в цилиндре равна температуре подаваемого пара. Примите R=8,31 Дж/(моль · К). Ответ выразите в граммах, округлите до целых.​

Во втором такте можно считать, что конденсация пара происходит очень быстро. Это значит, что за время конденсации поршень не успевает сместиться из положения равновесия, а также можно пренебречь теплообменом с окружающей средой. Какую минимальную массу холодной воды, взятой при температуре t₀ = 0 °C, необходимо впрыснуть под поршень, чтобы весь водяной пар полностью сконденсировался? Считайте, что к окончанию процесса конденсации в цилиндре под поршнем практически вся вода оказывается в жидком состоянии при температуре t_К = 96 °C. Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостями цилиндра и поршня пренебречь. Удельная теплота парообразования воды L=2,3 МДж/кг, удельная теплоёмкость воды c=4200 Дж/(кг · °C). Ответ выразите в килограммах, округлите до сотых.​

Какую полезную работу совершит сила давления на поршень за второй такт? Ответ выразите в килоджоулях, округлите до десятых.​

На сколько поднимется подвижная часть воздуходувных мехов при опускании поршня, если радиусы двухступенчатого шкива отличаются в n=2,1 раза? Большие радиусы трёхступенчатого и двухступенчатого шкивов равны. Ответ выразите в метрах, округлите до сотых.​
→ Узнать ответы

Термопот — это бытовой электроприбор, объединяющий функции чайника и термоса (чайник-термос). Он кипятит воду и длительное время поддерживает её заданную температуру. Термопот хорошо держит тепло за счёт качественной теплоизоляции его стенок и дна, поэтому можно считать, что потери тепла идут только через крышку термопота. Для поддержания температуры воды в термопоте периодически включается электрический нагреватель. Алгоритм работы нагревателя следующий: при остывании воды до температуры на 2 градуса ниже заданной нагреватель включается, нагревает воду до заданной температуры и отключается. Этот процесс периодически повторяется. Можно считать, что вода внутри термопота хорошо перемешивается и её температура во всех точках одинакова.
Если термопот заполнен водой полностью, настроен на поддержание температуры 91 °C , а температура окружающего воздуха равна t1​=23 °C, то подобный цикл повторяется раз в 21 минуту, из которых 3 минуты нагреватель работает, а оставшееся время выключен. Полная вместимость устройства V0​=4 л, а площадь внутреннего сечения термопота S=66 см².
Известно, что мощность тепловых потерь определяется выражением P=αSΔT, где $\alpha$— коэффициент теплопроводности материала, через который тепло уходит в окружающую среду,S — площадь, через которую происходят потери тепла, ΔT — разность температур воды и окружающей среды. Плотность воды ρ=1000 кг/м³, её удельная теплоёмкость c=4200 Дж/кг · К.

При округлении чисел в промежуточных вычислениях сохраняйте не менее четырёх значащих цифр.

Задание 2. Температура окружающего воздуха стала равна 30 °C. Как при этом изменилась периодичность включения нагревателя?
Нагреватель стал включаться чаще
Нагреватель стал включаться реже
Периодичность включения нагревателя не изменилась
Недостаточно данных
→ Узнать ответы

Задание 3. Температура окружающего воздуха стала равна 30 °C. Как при этом изменилась продолжительность работы нагревателя (время, в течение которого вода греется) за один цикл и почему?
Нагреватель стал работать дольше, так как за время, пока нагреватель не работал, вода стала охлаждаться сильнее
Недостаточно данных
Нагреватель стал работать меньше, так как за время, пока он работает, вода успевает отдавать меньше тепла
Нагреватель стал работать меньше, так как за время, пока нагреватель не работал, вода стала охлаждаться меньше
Нагреватель стал работать дольше, так как за время, пока он работает, вода успевает отдавать больше тепла
Продолжительность работы нагревателя не изменилась, так как за один цикл вода остывает на то же количество градусов и мощность нагревателя также не изменилась
→ Узнать ответы

Задание 4. Из термопота перелили в цилиндрический стакан V1​=450мл воды. Через какие промежутки времени теперь будет повторяться цикл нагрева оставшейся воды в термопоте?
В этом и последующих вопросах считайте, что температура окружающего воздуха t1​=23°C. Ответ выразите в минутах, округлите до десятых.
→ Узнать ответы

Задание 5. За какое время вода в стакане из предыдущего вопроса остынет с 91 °C  до 89 °C?
Радиус стакана r=5 см. Стакан заполнен до краёв и закрыт крышкой. Стакан и крышка сделаны из материала, коэффициент теплопроводности которого в 2 раза больше по сравнению с материалом крышки термопота. Потерями тепла через дно стакана пренебречь. Примите π=3,14. Ответ выразите в секундах, округлите до целых.
→ Узнать ответы

Задание 6. Термопот вновь заполнен водой полностью, но переведён в режим поддержания температуры 55 °C и находится в таком режиме уже длительное время. Во сколько раз уменьшилась средняя потребляемая термопотом энергия при поддержании постоянной температуры воды по сравнению с ситуацией, описанной в условии задачи? Ответ округлите до сотых.
→ Узнать ответы