MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚ IONALE ŞI CERCETĂRII ŞTIINŢIFICE

INSPECTORATUL ŞCOLAR JUDEŢEAN HUNEDOARA

OLIMPIADA NAŢIONALĂ DE ŞTIINŢE PENTRU JUNIORI Ediţia a XI-a, 31 iulie - 4 august 2016 Hunedoara

PROBA TEORETICĂ – FIZICĂ

Pagina 1 din 3

Subiectul 1. (10 puncte)

Pentru itemii 1-10 un singur răspuns este corect. Pentru răspuns corect se acordă 1 (un) punct. Pentru răspuns

incorect se scad 0,25 puncte. Pentru răspuns necompletat se acordă 0 (zero) puncte.

1. Patru cuburi de masă m și latură h sunt așezate unul lângă altul, pe suprafața orizontală a unei mese. Lucrul mecanic

minim necesar pentru a așeza cuburile unul peste altul este egal cu:

a. mgh6 b. mgh5 c. mgh 5,2 d. mgh 5,1

2. Când un om se deplasează normal, pe un drum orizontal, efectuarea unui pas înseamnă un consum energetic de

J, 115 iar un ciclu cardiac complet înseamnă un consum energetic de J. ,61 Dacă un om merge cu 2 pași/ secundă și are

un puls de 80 bătăi/minut, atunci energia consumată într-o oră de plimbare continuă este egală cu:

a. MJ 87,0 b. MJ 83,0 c. MJ 85,0 d. MJ 87,0

3. În graficul alăturat sunt marcate densitatea ( ) și volumul (V ) unor corpuri. Perechea

de corpuri care au aceeași masă este:

a. P și M

b. Q și R

c. R și T

d. M și S

4. Un obiect punctiform ( S ) este așezat în fața unei lentile divergente. Obiectul și imaginea sa ( I ) prin lentilă sunt

simetrice față de focarul imagine ( F ), a FISF . Modulul distanței focale a lentilei este:

a. 21a b. 12 a c. 2/3a d. 32 a

5. Pe fundul unui acvariu se află o oglindă plană. În vas se toarnă un strat de apă ( 3/4an ) cu grosimea de 25 cm.

Deasupra apei, în aer la 30 cm, se află o libelulă. Privind de deasupra libelulei, poziția și natura imaginii acesteia este:

a. virtuală, la 67,5 cm sub nivelul apei;

b. virtuală, la 67,5 cm deasupra nivelului apei;

c. reală, la 67,5 cm sub nivelul apei;

d. virtuală, la 1,35 m sub nivelul apei

6. Două baterii identice se grupează mai întâi în serie și apoi în paralel. Un rezistor se conectează succesiv la bornele

fiecărei grupări. Dacă puterea debitată pe rezistor în ambele situații este de W,61 atunci puterea debitată de o singură

baterie pe același rezistor este:

a. W/169 b. W6/91 c. W8 d. W9

7. Un rezistor este conectat la o diferență de potențial de 10V. În figura alăturată este

prezentată dependența intensității curentului prin rezistor în funcție de timp. În primele

45 s căldura degajată de rezistor este:

a. kJ 4,752 b. kJ 35,2 c. J 4,752 d. J 3,502

MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚ IONALE ŞI CERCETĂRII ŞTIINŢIFICE

INSPECTORATUL ŞCOLAR JUDEŢEAN HUNEDOARA

OLIMPIADA NAŢIONALĂ DE ŞTIINŢE PENTRU JUNIORI Ediţia a XI-a, 31 iulie - 4 august 2016 Hunedoara

PROBA TEORETICĂ – FIZICĂ

Pagina 2 din 3

8. Doi rezistori se conectează pe rând la bornele unei baterii ideale. Intensitatea curentului electric prin al doilea

rezistor este de două ori mai mare decât intensitatea curentului electric prin primul rezistor. Apoi, rezistorii se

conectează mai întâi în serie și pe urmă în paralel la bornele bateriei. Raportul dintre intensitățile curenților electrici

prin sursă în cazul grupării serie și în cazul grupării paralel este egal cu:

a. 1/4 b. 2/9 c. 2 d. 9/2

9. Când o minge de Ping-Pong este lăsată să cadă liber pe verticală, de la ultimul etaj al unui bloc foarte înalt, ea atinge

o viteză limită limv (ce corespunde unei acceleraţii nule). Aceeaşi minge este lansată apoi pe verticală, de jos în sus, cu

o viteză iniţială mai mare decât limv . Se cunoaşte acceleraţia gravitaţională a locului ( g ). În momentul în care, în

urcare, mingea are viteza limv , modulul acceleraţiei sale este:

a. egal cu zero b. egal cu g c. mai mare decât g d. cuprins între zero şi g

10. În două vase diferite se află apă la temperaturile C 201 t şi respectiv C 802 t . Dorim să obţinem, într-un al

treilea vas, un volum L 9V de apă cu temperatura C 40t . Considerând neglijabile toate tipurile de pierderi de

căldură, precum şi fenomenele de dilatare – contractare, volumele de apă cu temperaturile 1t şi 2t ce trebuie combinate

sunt:

a. L 4 L, 5 21 VV b. L 5 L, 4 21 VV c. L 6 L, 3 21 VV d. L 3 L, 6 21 VV

Subiect propus de: prof. univ. dr. Florea Uliu (Universitatea din Craiova), prof. Dorina Tănase (Liceul

„Kőrösi Csoma Sándor”, Covasna), prof. Irina Dumitrașcu (ISJ – Vaslui), prof. Ileana Moculescu (ISJ – Dolj),

prof. Gabriel Florian (Colegiul Naţional „Carol I”, Craiova), prof. Constantin Gavrilă (Colegiul Naţional „Sf. Sava”,

Bucureşti), prof. Leonaș Dumitrașcu (Liceul ”Ștefan Procopiu”,Vaslui), prof. Florin Butușină (Colegiul

Național”Simion Bărnuțiu”, Șimleu Silvaniei), prof. Ion Stănică (Colegiul Tehnic Energetic, Râmnicu Vâlcea).

Subiectul 2. Avioane în zbor (20 puncte)

A. Zborul avionului, când bate vântul

Un avion, a cărui viteză în raport cu aerul este reprezentată de vectorul constant,v

trebuie să zboare

uniform, la altitudine constantă, în linie dreaptă, între două aeroporturi, A şi B, situate la distanţa AB = d, în timp ce

viteza vântului este constant,u

iar .vu Unghiul dintre direcţia vectorului u

şi direcţia celor două aeroporturi,

AB, este , așa cum indică desenul din figura 1, unde este reprezentat avionul, în repaus pe pista de decolare a

aeroportului A, în vedere de deasupra aeroportului, înainte de decolare, orientat pe direcţia celor două aeroporturi,

Fig. 1

MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚ IONALE ŞI CERCETĂRII ŞTIINŢIFICE

INSPECTORATUL ŞCOLAR JUDEŢEAN HUNEDOARA

OLIMPIADA NAŢIONALĂ DE ŞTIINŢE PENTRU JUNIORI Ediţia a XI-a, 31 iulie - 4 august 2016 Hunedoara

PROBA TEORETICĂ – FIZICĂ

Pagina 3 din 3

a) Să se determine orientarea avionului în timpul zborului, în raport cu direcția aeroporturilor, adică unghiul

, notat în desenele din figura 2, dintre direcţia axului longitudinal al avionului în zbor şi direcţia celor două

aeroporturi, AB, considerând că are aceeași valoare, atât în timpul zborului de la A la B, cât și în timpul zborului de

la B la A;

b) Să se determine durata zborului avionului, dus – întors, în condiţiile precizate, între cele două aeroporturi

(A-B-A). Se știe că: vectorul v

(viteza avionului în raport cu aerul) are orientarea de-a lungul axului longitudinal al

avionului; BA1 ww

și AB2 ww

sunt vitezele avionului în raport cu solul în cele două variante.

Fig. 2

B. Avionul care planează uniform

Un avion uşor, cu masa m, planează rectiliniu şi uniform, astfel încât direcţia vectorului viteză, ,v

orientat de-

a lungul axului longitudinal al avionului, formează unghiul cu planul orizontal al locului, aşa cum indică desenul a

din figura 3. În timpul planării motoarele propulsoare ale avionului sunt deconectate. Se cunosc: ;g

n

versor pe

axul longitudinal al avionului.

Fig. 3

c) Să se determine valoarea forţei de tracţiune, ,tF

pe care trebuie să o dezvolte motoarele propulsoare ale

avionului, astfel încât acesta să zboare orizontal, rectiliniu şi uniform, aşa cum indică desenul b din figura 3, viteza

avionului fiind aceeaşi în ambele situaţii.

În ambele variante, zborul rectiliniu şi uniform al avionului este asigurat de existenţa forţelor rezultate din

interacţiunea avionului cu aerul atmosferic: rF

- forţa de rezistenţă din partea aerului; aF

- forţa ascensională, rezultată

din interacţiunea avionului cu curenţii de aer care se scurg pe lângă profilul aripilor avionului. Orientările (în raport cu

axul avionului) și valorile celor două forțe, ,; ar F F

sunt aceleași în ambele variante, așa cum indică desenele din

figura 3. În timpul zborului masa avionului este m`< m.

Prof. Sorin Trocaru Prof. Victor Păunescu Prof. dr. Mihail Sandu

MENCS Liceul Tehnologic ”Dacia” Liceul Tehnologic de Turism

București București Călimănești

aF

aF

n

n