НПСФ 2024, 7. клас — Задача 1. Не разчитай на случайност!
Пролетно национално състезание по физика 2024, тема за първа състезателна група (7. клас) · 8 март 2024 г. · 10 т.
Условие
Тази задача се състои от три независими въпроса, на които са дадени по четири възможни отговора. Възможно е някои от въпросите да имат повече от един верен отговор. Посочете верния/верните според вас отговор/отговори на всеки въпрос. Всеки посочен верен отговор ви носи по една точка. Ако посочите обаче грешен отговор, от резултата ви ще бъде отнета точка, освен ако резултатът ви по подусловието вече не е нула. За всяко подусловие обаче ще получите и допълнителни точки, ако дадете кратка обосновка (две-три изречения) на вашите отговори.
Въпрос 1. Дадени са четири смеси, състоящи се от дребни частици (стружки) на различни материали. В кои/коя от смесите:
а) алуминий и желязо; б) алуминий и дърво; в) дърво и желязо; г) мед и алуминий
материалите може да бъдат разделени чрез магнит? [3 т.]
Въпрос 2. Вода и спирт се загряват от 0°C до температура 10°C. Коя графика показва зависимостта на плътността от температурата за водата и коя – за спирта? [4 т.]
Въпрос 3. Дадена е електрическа верига, която се състои от източник с напрежение и две еднакви лампи, Л1 и Л2, свързани последователно към източника (схемата вляво). Как ще се промени силата на светене на лампите, ако към лампата Л2 бъде свързана успоредно трета лампа Л3 от същия вид?
а) Силата на светене на Л1 и Л2 няма да се промени.
б) Л1 ще светне по-силно, а Л2 – по-слабо.
в) Л1 ще светне по-слабо, а Л2 – по-силно.
г) И Л1, и Л2 ще светнат по-слабо. [3 т.]
Отговори
Въпрос 1. а) и в)
От всички споменати материали единствено желязото се привлича към магнит, затова разделяне с магнит е възможно при смесите а) и в).
Въпрос 2. спирт – б); вода – г)
Спиртът се разширява при загряване, затова плътността му намалява (графика б). Водата се свива от 0°C до 4°C и се разширява от 4°C до 10°C, затова плътността ѝ първо расте, а после намалява (графика г).
Въпрос 3. б)
Сумата от напреженията върху Л1 и Л2 винаги е 12 V; след включването на Л3 токът през Л2 става два пъти по-малък от тока през Л1, така че напрежението върху Л1 надхвърля 6 V, а върху Л2 пада под 6 V.
Решение
Въпрос 1. Верните отговори са а) [1 т] и в) [1 т]. От всички споменати материали, единствено желязото се привлича към магнит. [1 т]
Въпрос 2. На спирта съответства графика б) [1 т], а на водата – г) [1 т]. Спиртът се разширява при загряване, т.е. обемът му се увеличава [0,5 т]. Това означава, че при загряване плътността на спирта намалява. При загряване от 0°C до 4°C водата се свива [0,5 т], а от 4°C до 10°C – се разширява [0,5 т]. Следователно от 0°C до 4°C плътността на водата се увеличава, а от 4°C до 10°C – намалява [0,5 т].
Въпрос 3. Верният отговор е б) [1 т]. Сумата от напреженията на лампите 1 и 2 винаги е равна на 12 V [0,5 т]. Следователно преди включване на третата лампа, върху всяка от лампите напрежението е 6 V [0,5 т]. След включване на Л3, токът през Л2 става два пъти по-малък от тока през Л1 [0,5 т]. При същото сумарно напрежение, напрежението върху Л1 ще стане повече от 6 V, т.е. Л1 ще светне по-силно, а върху Л2 – по-малко от 6 V, т.е. Л2 ще светне по-слабо. [0,5 т].
Оригинал в Архива: 7_7-klas-zadachy.pdf · официални решения: 7_7-klas-reshenyja.pdf