НОФ 2013, III кръг (национален), 7. клас — Задача 3
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО, МЛАДЕЖТА И НАУКАТА · Национална олимпиада по физика, Силистра, 19–21 април 2013 г. · ТЕМА за 7. клас · 19 април 2013 г. · 10 т.
Условие
И в двете подточки приемете, че .
А) Автомобилни гуми Когато автомобил се намира върху равна и твърда повърхност, гумите му се деформират и тази част от тях, която се допира до пътя става плоска, както е показано на Фиг. 3.1. Пресметнете дължината на плоския участък от гумите, ако масата на автомобила е , налягането на въздуха и в четирите гуми е с по-голямо от атмосферното, а широчината на гумите е (виж фигурата).
Упътване. 1 atm (атмосфера) е единица за налягане, равна на 100 000 Pa. [5 т.]


Б) Гмуркане с шнорхел Когато се гмуркате с шнорхел (тръба, през която дишате), е нужно от време на време да изплувате, за да издухате водата от шнорхела и после да вдишате пресен въздух.
С колко паскала налягането на въздуха в дробовете на гмуркача трябва да бъде по-голямо от атмосферното налягане така, че да може да издуха напълно водата от шнорхела? Приемете, че шнорхелът е вертикална тръба с дължина , пълна догоре с вода. Плътността на водата е . [5 т.]

Отговори
- А) Автомобилни гуми 0.1 m
- Б) Гмуркане с шнорхел 3000 Pa
Решение
А) Автомобилни гуми
Автомобилът упражнява върху пътя натиск:
[1 т]
Той се разпределя върху общата допирна площ на гумите с пътя:
[1 т]
и води до допълнително (над атмосферното) налягане на въздуха в тях:
[1 т]
Оттук намираме:
[1 т]
[1 т]
Б) Гмуркане с шнорхел
Ако S е площта на напречното сечение на шнорхела, обемът на водата в него е:
[1 т]
а нейната маса:
[1 т]
Теглото на водния стълб е съответно:
[1 т]
Теглото на водния стълб се уравновесява от натиска, който упражнява върху него въздухът в дробовете на гмуркача:
[1 т]
откъдето намираме:
[1 т]
Оригинал в Архива: NOF3_2013_7problems.pdf · официални решения: NOF3_2013_7solutions.pdf