Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 24 № 48535
i

Ме­тео­ро­ло­ги­че­ский зонд удер­жи­ва­ет­ся на по­верх­но­сти Земли силой 1 кН. Затем зонд от­пус­ка­ют, он под­ни­ма­ет­ся вверх и остаётся на такой вы­со­те, где его объём уве­ли­чи­ва­ет­ся в 2 раза. Тем­пе­ра­ту­ра, из­ме­рен­ная зон­дом на этой вы­со­те, равна  минус 43 гра­ду­совC, а дав­ле­ние 6,6 кПа. Опре­де­ли­те общую массу зонда, если дав­ле­ние на по­верх­но­сти Земли равно 105 Па, а тем­пе­ра­ту­ра равна  плюс 17 гра­ду­совC.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На зонд, на­хо­дя­щий­ся на Земле, дей­ству­ют сила тя­же­сти mg, и при­ло­жен­ная сила F, на­прав­лен­ные вер­ти­каль­но вниз, сила Ар­хи­ме­да Fарх1, на­прав­лен­ная вер­ти­каль­но вверх. Зон не­по­движ­ный, по­это­му по вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на

F_A1 = mg плюс F.

Сила Ар­хи­ме­да в этом слу­чае равна F_A1=\rho_1gV, где \rho_1 плот­ность воз­ду­ха у по­верх­но­сти Земли, V  — пер­во­на­чаль­ный объем зонда.

Плот­ность воз­ду­ха най­дем из урав­не­ния Мен­де­ле­е­ва  — Клай­пе­ро­на p_1 = дробь: чис­ли­тель: \rho_1RT_1, зна­ме­на­тель: M конец дроби , от­ку­да \rho_1 = дробь: чис­ли­тель: p_1M, зна­ме­на­тель: RT_1 конец дроби .

Когда зонд под­ни­мет­ся на не­ко­то­рую вы­со­ту, на его будут дей­ство­вать сила тя­же­сти и сила Ар­хи­ме­да F_арх2 = \rho_2g умно­жить на 2V. Плот­ность воз­ду­ха на вы­со­те на­хо­дим ана­ло­гич­но из урав­не­ния Мен­де­ле­е­ва  — Кла­пей­ро­на \rho_2 = дробь: чис­ли­тель: p_2M, зна­ме­на­тель: RT_2 конец дроби .

Решая си­сте­му урав­не­ний, на­хо­дим массу зонда:

m = дробь: чис­ли­тель: 2p_2FT_1, зна­ме­на­тель: g левая круг­лая скоб­ка p_1T_2 минус 2p_2T_1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на 6,6 умно­жить на 10 в кубе умно­жить на 10 в кубе умно­жить на 290, зна­ме­на­тель: 10 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 10 в сте­пе­ни 5 умно­жить на 230 минус 2 умно­жить на 6,6 умно­жить на 10 в кубе умно­жить на 290 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx 20кг.

Ответ: 20 кг.

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

3

Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния, 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

2

Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

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.

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

Аналоги к заданию № 48535: 49644 Все

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 31.03.2026. До­сроч­ная волна. Раз­ные го­ро­да
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.10 Урав­не­ние Мен­де­ле­е­ва - Кла­пей­ро­на