OII na Teorica — IPhO16 - Theory Q0

Italiano (Italy)

Theory Italiano (Italy) G0-1 Istruzioni di carattere genale: Prova teorica (30 punti) 14 luglio 2016 La prova teorica ha una durata di 5 ore e vale 30 punti Prima della prova • Non aprire la busta contenente i problemi prima del segnale acustico che indica l’inizio della gara. • L’inizio e il termine della gara saranno indicati da un segnale acustico. Anche allo scadere di ogni ora sarà data un’indicazione del tempo trascorso e analogamente 15 minuti prima del termine della gara (prima del segnale acustico di fine prova). Durante la prova • Ti vengono forniti dei fogli-risposta (answer sheets) per scrivere le tue risposte. Inserisci le risposte finali nei riquadri appropriati nel foglio-risposta corrispondente (contrassegnato con A). Per ogni problema ci sono ulteriori fogli di lavoro bianchi per portare avanti la soluzione dettagliata (contrassegnati con W). Assicurati di stare usando i fogli relativi al problema che stai risolvendo (controlla il numero di problema riportato in alto nella testata del foglio). Se hai scritto qualcosa su un foglio che non vuoi che sia valutata, annullala tracciando sopra una croce. Utilizza solo la prima facciata di ogni foglio. • Nelle tue risposte cerca di essere conciso il più possibile: usa equazioni, operatori logici e traccia degli schizzi per illustrare il tuo pensiero ogni volta che ti è possibile. Evita di scrivere frasi troppo lunghe. • Scrivi i risultati numerici con il numero di cifre significative più adeguato. • E’ possibile che tu riesca a risolvere parti successive di un problema senza aver già risolto quelle precedenti. • Nella pagina successiva è riportata una tabella di costanti fisiche. • Non puoi lasciare la tua postazione senza permesso. Se hai bisogno di assistenza (riempire d’acqua la tua bottiglia, ti si è rotta la calcolatrice, necessità di andare in bagno, ecc) richiama l’attezione di un addetto applicando una delle bandierine all’apposito supporto della tua postazione (”Refill my water bottle, please”, ”I need to go to the toilet, please”, oppure ”I need help, please” in tutti gli altri casi). Alla fine della prova • Alla fine della prova devi immediatamente smettere di scrivere. • Per ciascun problema, disponi i fogli corrispondenti in questo preciso ordine: copertina (cover sheet C), domande (questions Q) fogli-risposta (answer sheets A), fogli di lavoro (work sheets W). • Inserisci tutti i fogli relativi ad un problema in una stessa busta. Anche le istruzioni generali (G) mettile separatamente nella busta rimanente. Assicurati che il tuo Codice-Studente (student code) sia visibile nella finestrella di ciascuna busta. Riconsegna anche i fogli non utilizzati. Non è consentito portarsi via nessun foglio fuori dell’area adibita alla prova. • Lascia sul tavolo la calcolatrice blu che ti è stata data dagli organizzatori.

Theory Italiano (Italy) G0-2 • Porta con te il materiale (2 penne a sfera, 1 pennarello, 1 lapis, 1 paio di forbici, 1 righello, 2 coppie di tappini per le orecchie), insieme con la tua calcolatrice (se ce l’hai). Prendi anche la bottiglia d’acqua. • Resta fermo al tuo tavolo finché le tue buste saranno state ritirate. A questo punto una guida ti condurrà fuori dell’area adibita alla prova.

Theory Italiano (Italy) G0-3 Tabella delle costanti fisiche

Velocità della luce nel vuoto $c=299792458\text{m}\cdot {\text{s}}^{-1}$

Permeabilità magnetica del vuoto ${\mu }_0=4\pi \times 10^{-7}\text{kg}\cdot \text{m}\cdot {\text{A}}^{-2}\cdot {\text{s}}^{-2}$

Costante dielettrica del vuoto ${\epsilon }_0=8.854187817\times 10^{-12}{\text{A}}^2\cdot {\text{s}}^4\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{m}}^{-3}$

Carica elementare $e=1.6021766208(98)\times 10^{-19}\text{A}\cdot \text{s}$

Massa dell’elettrone $m_e=9.10938356(11)\times 10^{-31}\text{kg}$ $=0.5109989461(31)\frac{\text{MeV}}{c^2}$

Massa del protone $m_p=1.672621898(21)\times 10^{-27}\text{kg}$ $=938.2720813(58)\frac{\text{MeV}}{c^2}$

Massa del neutrone $m_n=1.674927471(21)\times 10^{-27}\text{kg}$ $=939.5654133(58)\frac{\text{MeV}}{c^2}$

Unità di massa atomica unificata $u=1.660539040(20)\times 10^{-27}\text{kg}$

Costante di Rydberg $R_{\infty }=10973731.568508(65){\text{m}}^{-1}$

Costante di gravitazione universale $G=6.67408(31)\times 10^{-11}{\text{m}}^3\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{s}}^{-2}$

Accelerazione di gravità (a Zurigo) $g=9.81\text{m}\cdot {\text{s}}^{-2}$

Costante di Planck $h=6.626070040(81)\times 10^{-34}\text{kg}\cdot {\text{m}}^2\cdot {\text{s}}^{-1}$

Numero di Avogadro $N_A=6.022140857(74)\times 10^{23}{\text{mol}}^{-1}$

Costante molare dei gas $R=8.3144598(48)\text{kg}\cdot {\text{m}}^2\cdot {\text{s}}^{-2}\cdot {\text{mol}}^{-1}\cdot {\text{K}}^{-1}$

Costante di massa molare $M_u=1\times 10^{-3}\text{kg}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

Costante di Boltzmann $k_B=1.38064852(79)\times 10^{-23}\text{kg}\cdot {\text{m}}^2\cdot {\text{s}}^{-2}\cdot {\text{K}}^{-1}$

Costante di Stefan-Boltzmann $\sigma =5.670367(13)\times 10^{-8}\text{kg}\cdot {\text{s}}^{-3}\cdot {\text{K}}^{-4}$

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy, Thermodynamics Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations, Vector Decomposition, Energy Conservation Method Competenze: Diagrammatic Reasoning, Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1 Soluzione: Soluzioni (PDF)

The Commission shall adopt delegated acts in accordance with Article 21 of the Financial Regulation.

Theory Italian (Italy) G0-1 Genealogy: Theoretical evidence (30 points) The Commission shall adopt implementing acts in accordance with Article 21 of this Regulation. The theoretical test is 5 hours long and worth 30 points. Before the test • Do not open the envelope containing the problems before the start of the race. • The start and end of the competition will be indicated by an acoustic signal. Even at the expiry of each The time spent and similarly 15 minutes before the end of the period of the race (before the final sound signal). During the test • You are provided with answer sheets to write your answers. Enter the answers The final results shall be presented in the appropriate frames in the corresponding reply sheet (marked with A). For each The problem is that there are additional white papers to carry out the detailed solution (marked with W). Make sure you’re using the paperwork for the problem you’re solving (check the problem number shown at the top of the sheet head. If you wrote something on a piece of paper You don’t want it evaluated, cancel it by drawing a cross on it. Use only the front facade. of every sheet. • Try to be as concise as possible in your answers: use equations, logical operators and trace I’ll use sketches to illustrate your thinking whenever possible. Don’t write sentences too much long. • Write the numerical results with the most appropriate number of significant figures. • Is it possible that you can solve later parts of a problem without having already solved those parts? previously. • A table of physical constants is shown on the following page. • You cannot leave your post without permission. If you need assistance (fill with water) Your bottle, your calculator broke, need to go to the bathroom, etc. An officer applying one of the flags to the appropriate support of your post (Refill my water bottle, please, I need to go to the toilet, please, or I need help, please in all the others The Commission has not yet adopted a decision. At the end of the test • At the end of the test, you must immediately stop writing. • For each problem, prepare the corresponding sheets in this precise order: cover sheet C), questions Q, answer sheets A, worksheets W. • Put all the paperwork on a problem in one envelope. Also, the general instructions (G) are placed separately in the remaining envelope. Make sure your student code is visible in the window of each envelope. He also returns the unused sheets. It ‘s not allowed . carry any paper outside the test area. • Leave the blue calculator on the table that the organizers gave you.

Theory Italian (Italy) G0-2 • Bring the material with you (2 ballpoint pens, 1 pencil, 1 lapis, 1 pair of scissors, 1 ruler, 2 pairs of earplugs), together with your calculator (if you have one). Take the water bottle too. • Stand at your table until your bags have been collected. At this point a guide will give you shall lead outside the test area.

Theory Italian (Italy) G0-3 Table of physical constants

Speed of light in vacuum $c=299792458\text{m}\cdot {\text{s}}^{-1}$

The magnetic permeability of the vacuum ${\mu }_0=4\pi \times 10^{-7}\text{kg}\cdot \text{m}\cdot {\text{A}}^{-2}\cdot {\text{s}}^{-2}$

The value of the product shall be the value of the product. ${\epsilon }_0=8.854187817\times 10^{-12}{\text{A}}^2\cdot {\text{s}}^4\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{m}}^{-3}$

Basic load $e=1.6021766208(98)\times 10^{-19}\text{A}\cdot \text{s}$

Mass of the electron $m_e=9.10938356(11)\times 10^{-31}\text{kg}$ $=0.5109989461(31)\frac{\text{MeV}}{c^2}$

Mass of proton $m_p=1.672621898(21)\times 10^{-27}\text{kg}$ $=938.2720813(58)\frac{\text{MeV}}{c^2}$

Mass of the neutron $m_n=1.674927471(21)\times 10^{-27}\text{kg}$ $=939.5654133(58)\frac{\text{MeV}}{c^2}$

Unified atomic mass unit $u=1.660539040(20)\times 10^{-27}\text{kg}$

Rydberg constant is the constant $R_{\infty }=10973731.568508(65){\text{m}}^{-1}$

The universal gravitational constant is the $G=6.67408(31)\times 10^{-11}{\text{m}}^3\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{s}}^{-2}$

The following is the list of the main types of vehicles used: $g=9.81\text{m}\cdot {\text{s}}^{-2}$

Planck constant $h=6.626070040(81)\times 10^{-34}\text{kg}\cdot {\text{m}}^2\cdot {\text{s}}^{-1}$

Avogadro number $N_A=6.022140857(74)\times 10^{23}{\text{mol}}^{-1}$

Gas molar constant $R=8.3144598(48)\text{kg}\cdot {\text{m}}^2\cdot {\text{s}}^{-2}\cdot {\text{mol}}^{-1}\cdot {\text{K}}^{-1}$

The mass constant of the molar mass $M_u=1\times 10^{-3}\text{kg}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

The Boltzmann constant is the constant $k_B=1.38064852(79)\times 10^{-23}\text{kg}\cdot {\text{m}}^2\cdot {\text{s}}^{-2}\cdot {\text{K}}^{-1}$

The following is the list of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the values of the first values of the values of the first of the values of the values of the first values of the first $\sigma =5.670367(13)\times 10^{-8}\text{kg}\cdot {\text{s}}^{-3}\cdot {\text{K}}^{-4}$

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy, Thermodynamics Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations, Vector Decomposition, Energy Conservation Method Competenze: Diagrammatic Reasoning, Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.1 Soluzione: Soluzioni (PDF)