НЕСФ 2016, 11–12 клас — Задача 1. Механика

Национално есенно състезание по физика, 25-27 ноември 2016 година — Тема за възрастова група 11-12. клас · 25 ноември 2016 г. · 10 т.

Условие

Количка с маса mm е поставена върху повърхност, както е показано на фиг. 1. Повърхността се състои от хоризонтална и наклонена под ъгъл α=450\alpha = 45^0 равнини. Духа вятър, който действа на количката с постоянна сила FF в хоризонтално направление. Земното ускорение е g=10 m/s2g = 10\ \mathrm{m/s^2}. Разстоянието между количката и началото на наклонената повърхност е L=1 mL = 1\ \mathrm{m}. Намерете числен и аналитичен израз за:

Фиг. 1. Количката и наклонената равнина.

а) началната скорост V0V_0, която трябва да се придаде на количката, така че тя да се качи по склона на височина H=1 mH = 1\ \mathrm{m} при F=5 NF = 5\ \mathrm{N} и m=2 kgm = 2\ \mathrm{kg}; [3 т.]

б) скоростта на количката V2V_2, когато тя достига до основата на наклонената равнина преди изкачването; [2 т.]

в) максималното разстояние Lmax⁡L_{\max}, до което се връща количката назад по хоризонталната равнина след спускане; [2 т.]

г) времето τ\tau, за което количката достига максималната височина. [3 т.]

Забележка: Приемете, че триенето в системата, размерите на количката и инерчният момент на колелата са пренебрежими.

Решение


Оригинал в Архива: esenni_2016_11-12problems.pdf · официални решения: esenni_2016_11-12solutions.pdf · допълнителни данни: 11-12.pdf