НЕСФ 2012, 9. клас — Задача 1. Едуард Ножиците

Национално есенно състезание по физика – Вършец, 10 ноември 2012 г. Тема за 9 клас · 10 ноември 2012 г. · 10 т.

Условие

На идеално гладка хоризонтална маса са поставени две трупчета с маси $2m$ и $3m$, свързани с лека неразтеглива нишка. Трупчето с маса $2m$ е свързано с трето трупче с маса $m$ посредством лека неразтеглива нишка, прекарана през макара, разположена на ръба на масата, така че да виси на височина $H$ над земята. Ситуацията е показана на Фигура 1. Земното ускорение приемете за $g$.

а) Определете ускорението, с което тежестта ще започне да се спуска. [1 т.]

б) Определете силата на опън $T_1$ на нишката, свързваща $m$ с $2m$. [2 т.]

в) Определете силата на опън $T_2$ на нишката, свързваща $2m$ с $3m$ по два начина. [3 т.]

г) Когато тежестта $m$ вече се е спуснала на височина $H/2$ над земята, се появява Едуард Ножиците и срязва нишката, свързваща $m$ с $2m$, при което тежестта пада на земята.

Каква е скоростта на тежестта точно преди удара със земята? [2 т.]

д) Ако приемем, че половината кинетична енергия се превръща в топлинна, определете с колко ще се измени температурата на трупчето при удара в земята.

Специфичният топлинен капацитет на трупчето е $c$. [1,5 т.]

е) Пресметнете промяната на температурата на трупчето при удара, ако:

$m = 1\ \mathrm{kg}$, $H = 1\ \mathrm{m}$, $c = 500\ \mathrm{J/kg.K}$, $g = 9.8\ \mathrm{m/s^2}$ [0,5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2012_9problems.pdf · официални решения: esenni_2012_9solutions.pdf