
К жесткому невесомому стержню длиной 2 м прикреплен шар массой 2 кг. Стержень равномерно вращается против часовой стрелки в вертикальной плоскости (см. рис.). При каком значении периода обращения стержня вес шара в точке А станет равным нулю. Ответ приведите в секундах с точностью до десятых.
Решение. На шар действуют две силы: сила тяжести и сила реакции стержня. В точке A эти силы направлены вертикально и сообщают ему центростремительное ускорение направленное вниз: Вес шара станет равным нулю, если он перестанет действовать на стержень. Таким образом, условие обращения в ноль веса тела означает, что нас интересует ситуация, когда в верхней точке сила реакции стержня становится равной нулю, имеем тогда
где — скорость шара. Период обращения стержня связан со скоростью и длиной соотношением
Ответ: 2,8.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| 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 балл | 2 |
PDF-версии: