Школьник в столовой поставил тарелку с горячим супом на стол, который был слегка наклонен и оказался мокрым из-за пролитого кем-то чая. Под дном тарелки осталось немного воздуха.
Тарелка с супом постояла на месте некоторое время, а потом соскользнула до края стола, упала на пол и разбилась. Перечислите и объясните физические явления и закономерности, которые привели к такому результату.
1. Когда школьник поставил тарелку на стол, она «продавила» слой воды на столе, и между ней и слегка наклоненным столом действовала сила сухого трения, меньшая максимальной силы трения покоя и не дававшая тарелке сдвинуться с места.
2. Когда слой воздуха под тарелкой прогрелся от горячего супа за счет теплопроводности дна тарелки, его давление повысилось на некоторую величину Δp, и тарелка «всплыла» над столом, контактируя с ним уже только через слой воды.
3. Сила вязкого трения в слое воды между тарелкой и столом не может удержать тарелку на месте, и она соскальзывает со стола под действием силы тяжести, падает и разбивается.
Примечание Сергея Никифорова (Озерск).
Авторы считают, что имеет место смена силы сухого трения на силу вязкого трения. Однако вполне может быть, что сила трения все время сухая. Воздух может лишь приподнимать тарелку при нагреве, тем самым уменьшая эффективный вес тарелки, а следовательно, и силу трения.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок | 0 |
| Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки. ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи. | 1 |
| Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.) И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. | 2 |
| Приведено полное правильное решение, включающее правильные объяснения (в данном случае п. 1–4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае — упоминание закономерностей действия сил сухого и вязкого трения, условия равновесия тела на наклонном столе, влияния силы тяжести). | 3 |
| Максимальный балл | 3 |
Школьник в столовой поставил тарелку с горячим супом на стол, который был слегка наклонен и оказался мокрым из-за пролитого кем-то чая. Под дном тарелки осталось немного воздуха.
Тарелка с супом постояла на месте некоторое время, а потом соскользнула до края стола, упала на пол и разбилась. Перечислите и объясните физические явления и закономерности, которые привели к такому результату.
1. Когда школьник поставил тарелку на стол, она «продавила» слой воды на столе, и между ней и слегка наклоненным столом действовала сила сухого трения, меньшая максимальной силы трения покоя и не дававшая тарелке сдвинуться с места.
2. Когда слой воздуха под тарелкой прогрелся от горячего супа за счет теплопроводности дна тарелки, его давление повысилось на некоторую величину Δp, и тарелка «всплыла» над столом, контактируя с ним уже только через слой воды.
3. Сила вязкого трения в слое воды между тарелкой и столом не может удержать тарелку на месте, и она соскальзывает со стола под действием силы тяжести, падает и разбивается.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок | 0 |
| Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки. ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи. | 1 |
| Дан правильный ответ и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.) И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. | 2 |
| Приведено полное правильное решение, включающее правильные объяснения (в данном случае п. 1–4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае — упоминание закономерностей действия сил сухого и вязкого трения, условия равновесия тела на наклонном столе, влияния силы тяжести). | 3 |
| Максимальный балл | 3 |
Наверх