Olimpiada de Fizica

Se considera sistemul mecanic prezentat in figura 1, scripetii S₁, S₂, S₃, firul si resortul sunt considerate ideale. Forta de frecare la alunecare dintre corpul 3 si planul inclinat este F_f =2 N, iar celelalte frecari se neglijeaza. Lungimea planului inclinat este L = 4 m, iar inaltimea acestuia este h = 2m. Se considera g = 10 m/s².

a) Ce valori minime trebuie sa aiba masele corpurilor m₁ si m₂ pentru ca sistemul sa fie in echilibru , stiind ca m₃ = 3 kg ?

b) Ce valori minime m₁' si m₂' ar trebui sa aiba masele corpurilor 1 si 2, astfel incat corpul 3 sa urce uniform pe planul inclinat?

c) Ce valoare are constanta elastica a resortului daca acesta se alungeste cu Δl = 1,3 cm in cazul de la punctul a) ?

d) Sistemul din figura 2 este realizat cu doua resorturi identice, avand constanta elastica cu valoarea k , determinata la punctul c) . In punctul A incepe sa actioneze o forta , de modul F = 20 N. Pe ce distanta se va deplasa punctul A, pana cand sistemul ajunge la echilibru, stiind ca forta  actioneaza din momentul in care resorturile sunt nedeformate ?

A) In graficul din figura 3 este reprezentata legea de miscare a unui mobil ce se deplaseaza rectiliniu. Miscarea se desfasoara in mai multe etape.

a) Calculati valorile vitezei medii ale mobilului , in fiecare dintre cele patru etape distincte de miscare si reprezentati grafic dependenta vitezei medii in raport cu timpul

b) Calculati distanta totala parcursa de mobil si viteza medie pe intregul interval de timp.

B) Stefan se deplaseaza cu bicicleta spre Nord avand viteza constanta fata de sol, v = 8 m/s. Vantul sufla dinspre Est cu viteza u = 8 m/s fata de sol.

a) Calculati valoarea vitezei vantului fata de Stefan.

b) Din ce directie simte Stefan ca bate vantul.

3. A) Un conducator auto ruleaza pe o sosea orizontala cu latimea l = 10 m , cu un automobil prevazut cu o oglinda retrovizoare plana, situata in plan vertical. Soferul se afla la distanta d = 75 cm de oglinda retrovizoare.

a) Construiti grafic imaginea soselei in oglinda retrovizoare .

b) Determinati dimensiunea oglinzii ( lungimea oglinzii) pentru ca soferul sa poata vedea soseaua pe toata latimea ei, pana la distanta D = 40 m fata de oglinda.

B) a) Construiti imaginea dreptunghiului ABCD din figura 4 in lentila convergenta. Se cunoaste ca mijlocul laturii BC se afla la o distanta d = 2 f, unde f este distanta focala a lentilei. Laturile dreptunghiului sunt AB = f si BC = 2f.

b) Calculati raportul dintre aria imaginii dreptunghiului ABCD formata de lentila, si aria dreptunghiului ABCD.

( Subiect propus de prof. Florina Stan si Corina Dobrescu - C.N.I."Tudor Vianu", Bucuresti )