НПСФ 2015, 10. клас — Задача 2. Трептящи системи

Национално пролетно състезание по физика – Варна, 7 март 2015 г. Тема за 10. клас · 7 март 2015 г. · 10 т.

Условие

Част А: Тяло с маса $m = 4\ \mathrm{kg}$, което е прикачено към пружина с коефициент на еластичност $k = 25\ \mathrm{N/m}$, се намира в покой върху гладка хоризонтална равнина. В даден момент върху тялото започва да действа хоризонтална постоянна сила $F = 5\ \mathrm{N}$.

а) Намерете изминатото от тялото разстояние $s$ до първото му спиране след началото на движението. [3 т.]

б) Определете времето $t$ за изминаване на разстоянието $s$. [1 т.]

Част Б: Живак с маса $m = 16\ \mathrm{g}$ е налят в тръбичка със сечение $S = 0{,}05\ \mathrm{cm^2}$, която е запоена от едната страна. Разликата на нивата на живака в двете колена е $l = 2\ \mathrm{cm}$, а височината на въздушния стълб в запоения край е $x_0 = 4\ \mathrm{cm}$. Намерете периода $T$ на хармоничните трептения на живака в тръбичката, като приемете че процесите на свиване и разширение на газа са изотермни. Плътността на живака е $\rho = 13{,}6\ \mathrm{g/cm^3}$, земното ускорение $g = 9{,}8\ \mathrm{m/s^2}$, а атмосферното налягане – $p_0 = 1\ \mathrm{atm} \approx 1{,}0.10^{5}\ \mathrm{Pa}$. [6 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2015_10problems.pdf · официални решения: proletni_2015_10solutions.pdf