Шарик массой 100 г подвешен на длинной нити. Шарик отклоняют от положения равновесия на угол 60°, удерживая нить слегка натянутой, и отпускают. Определите силу натяжения нити в момент, когда шарик проходит положение равновесия. Ответ приведите в ньютонах.
Найдём скорость шарика в момент прохождения положения равновесия. В положении равновесия вся потенциальная энергия шарика переходит в кинетическую. Учитывая, что шарик отклонили от положения равновесия на 60°, запишем закон сохранения энергии:
где R — длина нити.
Запишем второй закон Ньютона в момент прохождения положения равновесия:
где 
— сила натяжения нити.
Преобразуем уравнение с учётом закона сохранения энергии:
Ответ: 2.
| 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 расчёты, 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 |