НПСФ 2026, 7. клас — Задача 3. Макари и скорости. Сянка на кибритена клечка

Пролетно национално състезание по физика, 07.03.2026 г., София — Тема първа възрастова група (VII клас) · 7 март 2026 г. · 10 т.

Условие

Част 1. Макари и скорости (6,5 т.)

На фигурите са показани различни системи от макари, на които е закрепен товар. Неподвижните макари са отбелязани с плътен черен малък кръг, а подвижните с голям. При движение на товара във всички случаи нишките са опънати.

А) Намерете скоростта v1v_1 и посоката на движение, с която се движи товарът, ако нишката се дърпа нагоре със скорост vv (Фиг. 3А). Обосновете отговора си. (0,5 т) [0,5 т.]

Б) Намерете скоростта v2v_2 и посоката на движение, с която се движи товарът, ако нишките се дърпат надолу със скорост vv (Фиг. 3Б). Обосновете отговора си. (0,5 т) [0,5 т.]

В) Намерете скоростта v3v_3 и посоката на движение, с която се движи товарът, ако подвижните макари се движат с показаните скорости и посоки на чертежа (Фиг. 3В). Обосновете отговора си. (5,5 т) [5,5 т.]

Неподвижно закрепен таван, през подвижна макара минава нишка; свободният край се дърпа нагоре със скорост v, а към макарата е окачен товар.
Фиг. 3А
Две неподвижни макари (плътни черни кръгчета), през които минава нишка, дърпана надолу със скорост v от двете страни; на средата виси подвижна макара с товар.
Фиг. 3Б
Кръстовидна система: четири неподвижни макари в средата и четири подвижни макари — горната се движи нагоре със скорост 3v, лявата наляво с 2v, дясната наляво с v, а долната носи товара.
Фиг. 3В

Част 2. Сянка на кибритена клечка (3,5 т.)

Четирите стени на детска стая са ориентирани точно по четирите посоки изток-запад, север-юг. Детската стая има прозорец от южната страна и е затъмнена частично с помощта на завеси. През завесите преминава сноп светлина, успореден на западната и източната стена. Върху хоризонталната повърхност на кухненска маса е поставено огледало. Перпендикулярно на равнината на огледалото е залепена непрозрачна кибритена клечка. Приемете, че стената е достатъчно далеч от масата.

Успореден сноп от четири наклонени стрелки пада отляво-нагоре надолу върху хоризонтално огледало; в средата на огледалото стои вертикална черна клечка, надписана „клечка“, а огледалото е надписано „Огледал“.
Схема към Част 2 на задача 3: сноп светлина пада върху хоризонтално огледало, върху което перпендикулярно е залепена кибритена клечка.

А) Намерете размера (дължината) на сянката x, която ще се получи върху северната стена спрямо прозореца, ако размерът на клечката е l=4,5l = 4{,}5 cm. (2 т) [2 т.]

Б) Ще зависи ли размерът на сянката от ъгъла α\alpha (0∘<α<90∘0^\circ < \alpha < 90^\circ) на падане на светлинния сноп? Аргументирайте се. (0,5 т) [0,5 т.]

В) Какъв ще бъде размерът на сянката, ако ъгълът на падане на светлинния сноп е α=90∘\alpha = 90^\circ. (1 т) [1 т.]

Отговори

Решение

Теми и трудност

Трудност: неоценена.

Механика · Оптика · Връзки и свързани тела · Отражение и огледала

Предпоставки: Прогимназиална подготовка, Разширена олимпиадна подготовка


Оригинал в Архива: proletni_2026_7problems.pdf · официални решения: proletni_2026_7solutions.pdf