Короткий расчёт о силах: по понятной механической ситуации найти силу, ускорение, массу, жёсткость пружины или коэффициент трения. Часть 1, базовый уровень: ответ — число в бланке № 1, 1 балл.
Часть
1
Ответ
целое число или конечная десятичная дробь в бланке № 1
Баллы
1 балл
Проверяет
умение применять второй закон Ньютона, закон всемирного тяготения, закон Гука и формулу силы трения
Второй закон Ньютона — Ускорение тела равно равнодействующей — сумме всех сил, — делённой на массу: a=mF. Сюда же вопросы «во сколько раз изменится ускорение».
Вес и сила тяжести — Сила тяжести mg тянет тело к Земле, а вес — сила, с которой тело давит на опору или тянет подвес. В лифте с ускорением они не равны.
Пружины — Закон Гука: F=kx, где x — удлинение пружины, а не её длина. Две пружины одна за другой и рядом.
Трение — Сила трения скольжения F=μN, где N — сила, с которой поверхность давит на тело, а μ — коэффициент трения.
Тяготение и спутники — Сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами тел. Скорость спутника на круговой орбите.
Наклонная плоскость — На наклонной плоскости опора давит на брусок с силой mgcosα, а не mg. Ускорение бруска с трением.
Пример с полным разбором
Условие. Брусок массой 3 кг тянут по горизонтальному столу горизонтальной силой 12 Н. Коэффициент трения бруска о стол равен 0,2. С каким ускорением движется брусок? Ответ дайте в метрах в секунду в квадрате.
Стол горизонтальный, по вертикали брусок не движется, поэтому стол давит на него с силой N=mg=3⋅10=30 Н.
Сила трения скольжения: Fтр=μN=0,2⋅30=6 Н. Она направлена против движения.
Второй закон Ньютона в проекции на направление движения: F−Fтр=ma.
a=312−6=2 м/с².
Ответ:2
Частые ошибки
На наклонной плоскости берут N=mg, хотя опора давит на тело с силой mgcosα.
Путают вес и силу тяжести: в лифте, который движется с ускорением, они различаются.
В законе Гука подставляют длину пружины вместо её удлинения.
В законе тяготения подставляют высоту над поверхностью вместо расстояния от центра планеты.
Оставляют удлинение в сантиметрах, когда жёсткость дана в ньютонах на метр.
Что нужно знать для задания 2
Оглавление курса «ЕГЭ по физике» под это задание. Содержание открывается после оплаты.