НПСФ 2015, 7. клас — Задача 1
Национално пролетно състезание по физика – Варна, 7 март 2015 г. Тема за 7. клас · 7 март 2015 г. · 10 т.
Условие
Трите части на задачата са независими!
Част 1. Принцесата и граховото зърно (3 т.)
Ако принцеса легне непосредствено върху грахови зърна, тя ще ги усети заради натиска, който те оказват, поради силно изпъкналата си повърхност. Нека принцесата лежи върху водно легло, под което се намират остри грахови зърна – Фиг. 1. Ще усети ли принцесата граховите зърна? Обяснете накратко защо. Водното легло представлява голям балон, изцяло напълнен с вода.
Част 2. Скок върху влака (3 т.)
Финиъс и Изабела се намират в двата края на движещ се вагон – Фиг. 2. Финиъс решил да скочи вертикално нагоре. Той преценил, че докато е във въздуха, вагонът ще измине известно разстояние и така той ще се приземи по-близо до Изабела. Прав ли е Финиъс? Обяснете защо. Съпротивлението на въздуха се пренебрегва.
Част 3. Магдебургската полусфера (4 т.)
На Фиг. 3 е показана играчка - висящо слонче, което се закрепва за гладък таван с помощта на вакуумна закачалка-смукало. Обяснете накратко как работи вакуумната закачалка-смукало. Каква трябва да е площта на смукало създаващо идеален вакуум, така че да издържи тежестта на истинско слонче? Атмосферното налягане е = 100 kPa, а теглото на слончето е = 1200 N.
Решение
Част 1. Принцесата и граховото зърно
– следното или еквивалентно обяснение
Принцесата няма да усети граховите зърна (само твърдението). [1 т]
Налягането, което те създават, натискайки дюшека от долната страна, се предава равномерно във всички посоки в течността на дюшека. [1,5 т]
Следователно, налягането върху горната повърхност на дюшека ще бъде еднакво навсякъде. [0,5 т]
Част 2. Скок върху влака
– следното или еквивалентно обяснение
Финиъс греши (само твърдението). [1 т]
Финиъс, Изабела и влакът се движат с една и съща скорост. Когато Финиъс подскочи нагоре, той не губи тази скорост. Следователно, ще се приземи на същото място, откъдето е скочил. [2 т]
Част 3. Магдебургската полусфера
При закрепването на вакуумната закачалка за стена/таван, въздух има само от едната страна на смукалото. [1 т]
Само върху тази страна атмосферното налягане оказва натиск и закачалката остава прикрепена към стената/тавана. [1,5 т]
Натискът върху закачалката трябва да е по-голям или равен на теглото на слончето, т.е.
[1 т]
От тук намираме
[0,5 т]
Оригинал в Архива: proletni_2015_7problems.pdf · официални решения: proletni_2015_7solutions.pdf