НОФ 2015, II кръг (областен), 7. клас — Задача 3. Две топчета
Областен кръг на олимпиадата по физика 2015, тема за възрастова група 7. клас · 15 февруари 2015 г. · 10 т.
Условие
За всеки от въпросите, посочете верния според вас отговор и обяснете защо сте го избрали. И трите въпроса се отнасят за две еднакви пластмасови топчета.
Въпрос 1. Двете топчета са пуснати да се търкалят едновременно с еднакви скорости по хоризонтална повърхност, както е показано на фигурата. Те се спускат по наклонен праг, след което продължават да се търкалят отново в хоризонтално направление. Кое от двете топчета ще измине по-голям път за едно и също време от началото на движението? (Приемете, че няма сила на триене.)
А) топчето 1
Б) топчето 2
В) Топчетата ще изминат равни пътища. [3,5 т.]
Въпрос 2. Двете топчета са пуснати да плават – едното във вода, а второто – в олио. На кое от топчетата действа по-голяма изтласкваща сила?
А) на топчето 1
Б) на топчето 2
В) На топчетата действат еднакви изтласкващи сили. [3 т.]
Въпрос 3. Двете топчета са окачени на различни разстояния от опорната точка O на двустранен лост. В каква посока ще се наклони лостът?
А) към топчето 1
Б) към топчето 2
В) Лостът няма да се наклони. [3,5 т.]
Отговори
Въпрос 1. Б
Топчето 2 първо достига прага, затова по-голяма част от времето се движи с по-голяма скорост и изминава по-голям път.
Въпрос 2. В
И двете топчета плават, затова изтласкващата сила уравновесява еднаквите им сили на тежестта.
Въпрос 3. А
Топчето 1 е окачено на по-голямо разстояние от опорната точка, затова моментът му е по-голям.
Решение
Указание. За всеки посочен верен отговор се дава по 1 точка, независимо дали е дадено обяснение. Точките за обяснението се дават за правилно физично разсъждение. Точки не се отнемат за стилистични или правописни грешки, стига те да не променят смисъла на написаното.
Въпрос 1. Отговор Б: топчето 2 [1 точка]
Обяснение: След като се спуснат по наклонения праг, топчетата увеличават скоростта си [0,5 точки]. Топчето 2 първо достига прага [1 точка]. Затова то се движи по-голяма част от времето с по-голяма скорост, отколкото топчето 1, и изминава съответно по-голям път [1 точка].
Въпрос 2. Отговор В: На топчетата действат еднакви изтласкващи сили. [1 точка]
Обяснение: На двете топчета действат еднакви сили на тежестта [1 точка]. Когато дадено тяло плава в течност, силата на тежестта се уравновесява от изтласкващата сила. Следователно изтласкващите сили върху топчетата са равни [1 точка].
Въпрос 3. Отговор А: към топчето 1. [1 точка]
Обяснение: Топчето 1 е окачено на по-голямо разстояние от т. O, отколкото топчето 2 [1 точка]. Следователно топчето 1 може да уравновеси по-голяма маса от своята собствена маса [1 точка]. Масата на топчето 2 не е достатъчна, за да уравновеси лоста, и той се наклонява към топчето 1 [0,5 точки].
Оригинал в Архива: NOF2_2015_7problems.pdf · официални решения: NOF2_2015_7solutions.pdf