Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д28 C1 № 3412
i

Од­но­род­ный стер­жень АВ мас­сой m = 100 г по­ко­ит­ся, упи­ра­ясь в стык дна и стен­ки банки кон­цом В и опи­ра­ясь на край банки в точке С (см. рис.). Мо­дуль силы, с ко­то­рой стер­жень давит на стен­ку со­су­да в точке С, равен 0,5 Н. Чему равен мо­дуль вер­ти­каль­ной со­став­ля­ю­щей силы, с ко­то­рой стер­жень давит на сосуд в точке В, если мо­дуль го­ри­зон­таль­ной со­став­ля­ю­щей этой силы равен 0,3 Н? Тре­ни­ем пре­не­бречь. Ответ ука­жи­те в нью­то­нах с точ­но­стью до од­но­го знака после за­пя­той.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По тре­тье­му за­ко­ну Нью­то­на сила, с ко­то­рой стер­жень давит на сосуд в точке B, равна силе, с ко­то­рой сосуд дей­ству­ет на стер­жень в этой же точке. Най­дем эту силу.

По­сколь­ку стер­жень по­ко­ит­ся, со­глас­но вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на, рав­но­дей­ству­ю­щая всех сил, дей­ству­ю­щих на него, долж­на быть равна нулю. На стер­жень дей­ству­ет три силы: сила тя­же­сти и силы со сто­ро­ны банки в точ­ках С и В. Сила тя­же­сти имеет толь­ко вер­ти­каль­ную со­став­ля­ю­щую, а зна­чит, го­ри­зон­таль­ные про­ек­ции сил в точ­ках С и В долж­ны ком­пен­си­ро­вать друг друга. Сле­до­ва­тель­но, ве­ли­чи­на про­ек­ции силы в точке С равна F_Cx= F_Bx=0,3Н. Из тео­ре­мы Пи­фа­го­ра най­дем ве­ли­чи­ну вер­ти­каль­ной про­ек­ции силы в точке С:

F_Cy= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: F_C в квад­ра­те минус F_Cx конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0, конец ар­гу­мен­та 5 в квад­ра­те минус 0,3 в квад­ра­те =0,4Н.

Рас­смот­рим те­перь вто­рой закон Нью­то­на для стерж­ня в про­ек­ции на вер­ти­каль­ную ось: F_Cy плюс F_By минус mg=0. От­сю­да по­лу­ча­ем, что мо­дуль вер­ти­каль­ной со­став­ля­ю­щей силы в точке B равен F_By=mg минус F_Cy=0,1 умно­жить на 10 минус 0,4 = 0,6Н.

 

Ответ: 0,6 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;

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

III) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но до­пу­ще­на ошиб­ка в от­ве­те или в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях.

ИЛИ

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

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным

кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1 или 2 балла

0
Мак­си­маль­ный балл2
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.3.2 Усло­вия рав­но­ве­сия твер­до­го тела в ИСО
Елизавета 11.07.2016 12:24

Под­ска­жи­те, по­жа­луй­ста, по­че­му вер­ти­каль­ные со­став­ля­ю­щие сил, с ко­то­ры­ми стер­жень давит на стен­ки со­су­да в точ­ках В и С имеют про­ти­во­по­лож­ное на­прав­ле­ние с силой тя­же­сти? Стер­жень же давит на сосуд, зна­чит, F(Cy) и F(Ву) долж­ны сов­па­дать с mg

Антон

Рас­смат­ри­ва­ют­ся силы, при­ло­жен­ные к стерж­ню. Стер­жень давит на сосуд, зна­чит, сосуд дей­ству­ет на стер­жень силой ре­ак­ции опоры.