НЕСФ 2022, 7. клас — Задача 3. Да караме без да спираме.

Есенно национално състезание по физика 2022, първа състезателна група (VII клас) · 12 ноември 2022 г. · 10 т.

Условие

На прав участък са поставени два светофара на разстояние $s = 1$ km един от друг. Червеният и зеленият сигнал на светофарите светят по $t = 30$ s всеки. Цветовите сигнали (червения и зеления) на двата светофара се включват едновременно, т.е. когато светне червеният сигнал от единия светофар, тогава светва червеният и на другия.

Максимално разрешената скорост по правия участък е $v_{max} = 80$ km/h, а минималната скорост е $v_{min} = 24$ km/h.

Автомобил, движещ се с постоянна скорост, се намира на разстояние $s = 1$ km от първия светофар в момента, когато светва зеления му сигнал.

Част 1.

Светофарите работят при напрежение $U = 220$ V, като съпротивлението на всяка лампа е $R = 440\ \Omega$. Те са свързани като консуматори към захранващата градска мрежа.

Част 1, А) Как трябва да са свързани (успоредно, последователно) светофарите към градската мрежа, така че в случай на авария на единия, другият да продължи да работи нормално? Аргументирайте отговора си и го подкрепете чрез подходяща схема. [1 т.]

Част 1, Б) Намерете електричния ток $I$, който тече през всяка лампа, когато тя свети. [1 т.]

Част 1, В) Намерете какъв заряд $q$ е протекъл през всяка лампа за време $t = 30$ s. [1 т.]

Част 2, А) С какви скорости (в какъв интервал са стойностите на скоростта) трябва да се движи автомобилът, така че да премине на зелено през първия светофар? [4,5 т.]

Част 2, Б) С какви скорости (в какъв интервал са стойностите на скоростта) трябва да се движи автомобилът, така че да успее да премине и през двата светофара на зелено без да спира?

При извършване на пресмятанията изразете скоростта в km/h. [2,5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2023_7problems.pdf · официални решения: esenni_2023_7solutions.pdf