Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д29 C2 № 24379
i

На вер­ти­каль­ной оси укреп­ле­на глад­кая го­ри­зон­таль­ная штан­га, по ко­то­рой могут пе­ре­ме­щать­ся два груза мас­са­ми m1  =  200 г и m2  =  300 г, свя­зан­ные не­рас­тя­жи­мой не­ве­со­мой нитью дли­ной l  =  20 см. Нить за­кре­пи­ли на оси так, что грузы рас­по­ла­га­ют­ся по раз­ные сто­ро­ны от оси и на­тя­же­ние нити с обеих сто­рон от оси при вра­ще­нии штан­ги оди­на­ко­во (см. рис.). Опре­де­ли­те мо­дуль силы на­тя­же­ния Т нити, со­еди­ня­ю­щей грузы, при вра­ще­нии штан­ги с ча­сто­той 600 об/мин.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Тела дви­жут­ся по окруж­но­сти под дей­стви­ем силы на­тя­же­ния. По­сколь­ку нить не­рас­тя­жи­ма, то силы на­тя­же­ния равны по мо­ду­лю T1  =  T2  =  T. По вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на для каж­до­го тела

T  =  m1a1,

T  =  m2a2.

Цен­тро­стре­ми­тель­ное уско­ре­ние тел равно a=4 Пи в квад­ра­те r\nu в квад­ра­те . В силу не­рас­тя­жи­мо­сти нити сумма ра­ди­у­сов окруж­но­стей, по ко­то­рым дви­жет­ся каж­дое тело, равно длине нити l  =  r1 + r2.

Решая сов­мест­но си­сте­му за­пи­сан­ных урав­не­ний, по­лу­ча­ем: 4 Пи в квад­ра­те \nu в квад­ра­те m_1r_1=4 Пи в квад­ра­те \nu в квад­ра­те m_2 левая круг­лая скоб­ка l минус r_1 пра­вая круг­лая скоб­ка . От­ку­да

r_1= дробь: чис­ли­тель: m_2 l, зна­ме­на­тель: m_1 плюс m_2 конец дроби . Зна­чит, уско­ре­ние пер­во­го тела равно

a_1= дробь: чис­ли­тель: 4 Пи в квад­ра­те \nu в квад­ра­те m_2l, зна­ме­на­тель: m_1 плюс m_2 конец дроби .

Сила на­тя­же­ния нити

T=m_1a_1= дробь: чис­ли­тель: 4 Пи в квад­ра­те \nu в квад­ра­те m_1m_2l, зна­ме­на­тель: m_1 плюс m_2 конец дроби .

Под­став­ляя чис­лен­ные зна­че­ния ве­ли­чин, по­лу­ча­ем

T= дробь: чис­ли­тель: 4 умно­жить на 3,14 в квад­ра­те умно­жить на 10 в квад­ра­те умно­жить на 0,2 умно­жить на 0,3 умно­жить на 0,2, зна­ме­на­тель: 0,2 плюс 0,3 конец дроби =95Н.

Ответ: 95 Н.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом: (в дан­ном слу­чае: усло­вия рав­но­ве­сия твер­до­го тела в инер­ци­аль­ной си­сте­ме от­сче­та: ра­вен­ство нулю суммы внеш­них сил, дей­ству­ю­щих на тело, и мо­мен­тов внеш­них сил от­но­си­тель­но вы­бран­ной оси вра­ще­ния);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­там II и III, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (

ИЛИ

)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние, ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не за­черк­ну­ты.

И (

ИЛИ

)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (

ИЛИ

)

От­сут­ству­ет пункт V, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным

кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.

0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 13.07.2020. Ос­нов­ная волна
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: