НОФ 2021, III кръг (национален), 7. клас — Задача 3. Алиса в огледалния свят

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Национална олимпиада по физика 2021, национален кръг, тема за 7. клас (първа състезателна група) · 9 май 2021 г. · 10 т.

Условие

Част 1. Алиса в огледалния свят

Алиса от страната на чудесата със своя приятел Заека се намират един до друг в магическа стая. Подът на стаята е покрит с квадратни плочи. В стаята е поставено плоско огледало, както е показано на Фиг. 1.

Квадратна мрежа от плочи; в горния ляв ъгъл е отбелязана черна точка с надпис „Алиса и Заека“, а вдясно надолу — хоризонтална щрихована ивица с надпис „Огледало“.
Фиг. 1: планът на магическата стая — подът е разчертан на квадратни плочи, точката горе вляво е мястото на Алиса и Заека, а плоското огледало е показано с щрихована ивица.

Част 1. А) Постройте образа на Алиса и Заека в огледалото. [2 т.]

Част 1. Б) С помощта на чертежа, определете областта, в която трябва се намира Алиса, за да види Заека в огледалото. [2 т.]

Част 1. В) Начертайте минималното разстояние, на което трябва да се премести Алиса, за да види образа на Заека в огледалото. [1 т.]

Част 1. Г) Отбележете новото местоположение на Алиса върху чертежа. Използвайте допълнителния лист 1. [1 т.]

Част 2. Алиса се намира непосредствено до екран, на разстояние b=2fb = 2f от фокуса на магическа събирателна леща (f=2f = 2 m фокусното разстояние на лещата). През лещата могат да преминават предмети, но тя има всички свойства на стъклена, събирателна, симетрична леща. От разстояние a>2fa > 2f се приближава пръчка със скорост vv. Пръчката е разположена перпендикулярно на главната ѝ оптична ос (Фиг. 2).

Оптична схема: вертикална стрелка означава събирателната леща, върху оптичната ос са отбелязани четири равни отсечки f, вляво е пръчката AB със стрелка за скоростта v, а вдясно — пунктирна линия „Екран“ с фигурка на Алиса.
Фиг. 2: главната оптична ос с лещата в средата, отбелязани разстояния ff от двете ѝ страни, пръчката ABAB, която се движи със скорост vv отляво, и екранът, до който стои Алиса.

Част 2. А) постройте образа на пръчката, когато тя се намира на разстояние a=2fa = 2f от лещата и с помощта на чертежа определете характеристиките му (умален, увеличен, равен, обърнат или прав, действителен или недействителен) [2 т.]

Част 2. Б) Алиса вижда, че от момента t0=0t_0 = 0, в който образът е равен по размери на пръчката до момента, в който пръчката не може да се наблюдава върху екран изминават 0,5 секунди.

Намерете скоростта vv на пръчката. [1 т.]

Част 2. В) След колко време tt, от момента t0=0t_0 = 0, пръчката ще достигне до Алиса. [1 т.]

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение


Оригинал в Архива: NOF3_2021_7problems.pdf · официални решения: NOF3_2021_7solutions.pdf