НПСФ 2025, 8. клас — Задача 1. Насам – натам

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Национално пролетно състезание по физика 2025, тема за 8. клас (втора състезателна група) · 14 март 2025 г. · 10 т.

Условие

Към системата, показана на чертежа (вж Фиг. 1), са приложени две сили F1F_1 и F2F_2. Масата на трупчето е m = 1 kg, коефициентът на триене между трупчето и хоризонталната равнина е k = 0,4. Ускорението на свободно падане е g=10 m/s2g = 10\ \mathrm{m/s^2}. Нишките са неразтегливи, безтегловни и достатъчно дълги.

Трупче с маса m върху хоризонтална равнина. Отляво към трупчето е приложена сила F1, насочена наляво. Отдясно трупчето е свързано с нишка към оста на подвижна макара; през макарата минава втора нишка, чийто долен край е закрепен за неподвижна опора на равнината, а горният ѝ край се опъва със сила F2, насочена надясно.
Фиг. 1

А) Изразете чрез параметрите F1F_1, F2F_2, k, m ускорението a на трупчето, в случай, че то се движи надясно. Приемете, че силите са хоризонтални и постоянни с времето. [2 т.]

Б) Силите F1F_1 и F2F_2 се изменят с времето, както е показано на Фиг. 1 а и Фиг. 1 б, съответно.

Определете в кой момент t0t_0 трупчето ще започне да се движи. Определете в кои интервали от време трупчето ще се движи и намерете ускоренията в тези интервали. [3 т.]

Две графики. Фиг. 1 а: F1 в нютони спрямо t в секунди — F1 = 0 до t = 2 s, скача на 2 N и нараства линейно до 8 N при t = 8 s, след което пада на 0. Фиг. 1 б: F2 в нютони спрямо t в секунди — F2 нараства линейно от 0 до 4 N за времето от 0 до 4 s, скача на 6 N и нараства линейно до 8 N при t = 8 s, след което пада на 0.
Фиг. 1 а и Фиг. 1 б — зависимости на силите F₁ и F₂ от времето

В) Нека с F отбележим равнодействащата сила, с която нишките действат върху трупчето. Начертайте графика на зависимостта на силата F от времето t. [2 т.]

Г) Начертайте графика на зависимостта на скоростта vv на трупчето от времето t. [2 т.]

Д) На какво разстояние S ще се премести трупчето след 10 s от началото на действието на силите, ако първоначално е било в покой? [1 т.]

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение


Оригинал в Архива: proletni_2025_8problems.pdf · официални решения: proletni_2025_8solutions.pdf