НОФ 2018, II кръг (областен), 8. клас — Задача 1. Кинематика
Национална олимпиада по физика 2018, областен кръг, Тема за 8. клас (втора състезателна група) · 18 февруари 2018 г. · 10 т.
Условие
Част I (2 т.)
Автомобилист се движи по прав път със скорост . Шофьорът натиска спирачките на своя автомобил, когато вижда неравност, която се намира на разстояние на пътя пред него. След това колата се движи равнозакъснително за време , докато стигне до неравността.
Намерете скоростта на автомобила в този момент.
Част II
Михаил и Данаил решили да се състезават с автомобили, като карат по прав участък от пътя. Михаил тръгва с ускорение , а Данаил тръгва от същата позиция, но с по-късно от Михаил, като се движи с ускорение .
а) Намерете разстоянието от старта до мястото, където Данаил изпреварва Михаил. [2,5 т.]
б) Определете скоростите и на двамата в момента на изпреварването. [3 т.]
в) В момента на изпреварването Михаил започва да се движи с ускорение . Колко време след този момент Михаил ще задмине Данаил? [2,5 т.]
Решение
Част I
Изминатият път от момента, когато шофьорът забелязва неравността, докато стига до нея, е [0,5 т.], където е съответното време за движение, а е ускорението, с което автомобилът се движи равнозакъснително. Скоростта на колата в този момент е . [0,5 т.] Като изключим ускорението от двете уравнения, ще получим, че . [1 т.]
Част II
а) Пътят, който изминава Михаил до момента на изпреварването, е [0,5 т.], където е неговото време за движение. Изразът за изминатия път от Данаил, който тръгва по-късно, е . [0,5 т.] Очевидно , откъдето следва, че . [0,5 т.] Като заместим в някой от горните два израза за пътищата, ще получим търсеното разстояние . [1 т.]
б) Скоростта на Михаил в момента на изпреварването е [0,5 т.], а скоростта на Данаил е [0,5 т.]. Като заместим от подточка а) в двата израза за скоростите, получаваме, че [1 т.], а [1 т.].
в) Пътят, който изминава Михаил от момента на първото изпреварване до момента на второто изпреварване, е [0,5 т.], където е търсеното време. Изразът за пътя, изминат от Данаил през това време, е . [0,5 т.] Отново имаме, че , откъдето следва, че . [1,5 т.]
Забележка
Всяка задача се оценява с максимален брой 10 точки.
Внимание! (важи за решенията на всички задачи)
За всякакви алтернативни решения, обяснени ясно и получаващи същите резултати, да се присъжда пълния брой точки, посочени за съответното подусловие.
Оригинал в Архива: NOF2_2018_8problems.pdf · официални решения: NOF2_2018_8solutions.pdf