Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Те­леж­ка мас­сой 0,5 кг, при­креп­лен­ная к пру­жи­не жест­ко­стью 200 H/м, со­вер­ша­ет сво­бод­ные гар­мо­ни­че­ские ко­ле­ба­ния (см. ри­су­нок). Мак­си­маль­ная ско­рость те­леж­ки равна 3 м/с. Ка­ко­ва мак­си­маль­ная сила упру­го­сти, дей­ству­ю­щая на те­леж­ку в про­цес­се ко­ле­ба­ний?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

В на­чаль­ном по­ло­же­нии в си­сте­ме пру­жи­на об­ла­да­ла по­тен­ци­аль­ной энер­ги­ей E_p= дробь: чис­ли­тель: kx_max в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , бру­сок на­хо­дил­ся в покое. Далее бру­сок при­об­ре­тет мак­си­маль­ную ско­рость и ки­не­ти­че­скую энер­гию E_k= дробь: чис­ли­тель: m v _max в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , когда пру­жи­на будет не де­фор­ми­ро­ва­на. Учи­ты­вая, что ра­бо­та сил тя­же­сти и ре­ак­ции опоры равна 0, сила тре­ния от­сут­ству­ет, при­ме­ня­ем закон со­хра­не­ния энер­гии

E_p=E_k

или

 дробь: чис­ли­тель: kx_max в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: m v _max в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

От­ку­да мак­си­маль­ная де­фор­ма­ция пру­жи­ны

x_max= v _max ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: k конец дроби конец ар­гу­мен­та .

Тогда най­дем мак­си­маль­ную силу упру­го­сти, воз­ни­ка­ю­щую в пру­жи­не:

F_упр=kx_max=k v _max ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: k конец дроби конец ар­гу­мен­та = v _max ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: km конец ар­гу­мен­та =3 умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0,5 умно­жить на 200 конец ар­гу­мен­та =30Н.

Ответ: 30 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) 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) пред­став­ле­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

2

Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны пре­об­ра­зо­ва­ния, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи, но име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не зачёрк­ну­ты.

И (ИЛИ)

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

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошиб­ка (в том числе в за­пи­си еди­ниц из­ме­ре­ния ве­ли­чи­ны)

1

Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1 или 2 балла

0
Мак­си­маль­ный балл2

Аналоги к заданию № 29461: 38748 38824 Все

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 13.06.2024. Ос­нов­ная волна, ре­зерв­ный день. Даль­ний Во­сток
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.5.1 Гар­мо­ни­че­ские ко­ле­ба­ния. Ам­пли­ту­да и фаза ко­ле­ба­ний. Ки­не­ма­ти­че­ское опи­са­ние