НЕСФ 2023, 7. клас — Задача 1. Разтоварване на захар
Национално есенно състезание по физика 2023, тема за 7. клас (първа състезателна група) · 17 ноември 2023 г. · 10 т.
Условие
Бабата на Алекс му е дала задача да качи на тавана 50 kg захар от пакети по 5 kg. Алекс има на разположение въже, една подвижна и една неподвижна макара, като той може да застопори въжето, тъй като на всяко качване на захарта, той трябва да се качи и да я разтовари. Алекс може да прилага максимална сила от 80 N. Определете най-малкия брой пъти, за които Алекс трябва да се качи до тавана. [8 т] Начетайте схема на установката. [2 т] Приемете, че N/kg.
Отговори
Освен броя качвания се иска и схема на установката (подвижна + неподвижна макара) — вж. фигурата към решението.
Решение

Схема на комбинация от подвижна и неподвижна макара: [2 т]
С подвижната макара печелим сила [1 т] а с неподвижната променяме посоката ѝ [0.5 т]. Тогава максималната сила, която можем да приложим, е N [2 т]. Това отговаря на максимална маса за качване от kg [1 т]. Тогава Алекс може да поставя максимално по 3 пакета захар от по 5 kg [1 т]. Общия брой пакети е 10 [0,5 т]. Алекс трябва да се качи 4 пъти до тавана. [2 т]
Оригинал в Архива: esenni_2024_7problems.pdf · официални решения: esenni_2024_7solutions.pdf