Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задания Д28 C1 № 6008

Шарик подвешен на длинной нити. Шарик отклоняют от положения равновесия на угол 90°, удерживая нить слегка натянутой, и отпускают. В момент, когда шарик проходит положение равновесия, сила натяжения нити равна 6 Н. Определите массу шарика. Ответ укажите в килограммах с точностью до одного знака после запятой.

Спрятать решение

Решение.

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 90°, запишем закон сохранения энергии:

 дробь: числитель: m v в квадрате , знаменатель: 2 конец дроби =mgh равносильно v = корень из (2gh) = корень из (2gR) , где R — длина нити.

Запишем второй закон Ньютона в момент прохождения положения равновесия:

ma_ц. с.=F_н минус mg, где a_ц. с. — центростремительное ускорение, F_н — сила натяжения нити.

Преобразуем уравнение с учётом закона сохранения энергии:

m дробь: числитель: v в квадрате , знаменатель: R конец дроби =F_н минус mg равносильно m дробь: числитель: 2gR, знаменатель: R конец дроби =F_н минус mg равносильно m= дробь: числитель: F_н, знаменатель: 3g конец дроби = дробь: числитель: 6, знаменатель: 3 умножить на 10 конец дроби =0,2кг.

Ответ: 0,2.

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 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 балл2

Аналоги к заданию № 5973: 6008 Все

Спрятать решение · Прототип задания · ·
Гость 21.04.2014 21:45

Предлагаю другое решение. Если бы масса шарика была равна 0,6 кг, то сила натяжения нити была бы 6Н даже, когда шарик просто висел в состоянии покоя, но ведь у нас еще присутствует центростремительная сила! Эта центростремительная сила увеличивает силу натяжения нити. В проекции на вертикальную ось, на шарик действуют 2 силы: Сила тяжести mg и центростремительная сила. F(ц)+mg=N=6Н. F(ц) мы нашли. Получается: 2mg+mg=N=6H. 3mg=6H? m= 6/(3*10) = 0.2 кг.