Задача по механике, где модель названа прямо в условии: нить нерастяжима, блок невесом, трение есть или его нет. Часть 2, повышенный уровень: полное решение с законами, рисунком и расчётом записывают на бланке № 2, до 2 баллов.
Часть
2
Ответ
развёрнутое решение на бланке № 2
Баллы
до 2 баллов
Проверяет
умение решать расчётные задачи по механике с явно заданной физической моделью, используя законы и формулы одного раздела курса
Архимед и опора — Тело частично погружено в воду и давит на дно или висит на нити: сила Архимеда, сила реакции, плотность тела.
Наклонная плоскость — Брусок скользит с трением: ускорение и сила трения из второго закона Ньютона в проекциях на оси.
Блок и нить — Два груза на нити, перекинутой через блок: общее ускорение и сила натяжения нити.
Движение по окружности — Автомобиль на мосту, шарик на нити в нижней точке: сила давления и сила натяжения.
Пружина и энергия — Сжатая пружина разгоняет брусок: скорость или жёсткость из закона сохранения энергии.
Пример с полным разбором
Условие. Брусок массой 2 кг лежит на горизонтальном столе и связан лёгкой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок на краю стола, с висящим грузом массой 1 кг (см. рисунок). Коэффициент трения бруска о стол равен 0,2. Грузы отпускают. Найдите силу натяжения нити. Трением в оси блока пренебречь. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тела.
На брусок действуют сила тяжести m1g, сила реакции стола N, сила натяжения нити T и сила трения Fтр; на груз — сила тяжести m2g и сила натяжения T. Эти силы показывают на рисунке в решении.
Нить нерастяжима — тела движутся с одинаковым по модулю ускорением a. Нить и блок невесомы, трения в оси нет — сила натяжения одинакова по всей нити.
Второй закон Ньютона для бруска по горизонтали: T−μm1g=m1a, так как N=m1g. Для груза по вертикали: m2g−T=m2a.
2 балла — полное решение: записаны законы и формулы, необходимые для выбранного способа решения; описаны новые буквенные обозначения; проведены преобразования и расчёты с подстановкой чисел; дан правильный ответ с единицами измерения. Если условие просит рисунок, он тоже входит в полное решение. 1 балл — все нужные законы записаны и преобразования проведены, но есть недостатки: неполные рисунок или описание обозначений, незачёркнутые лишние записи, ошибки в преобразованиях или вычислениях, пропущенные важные шаги, нет ответа или в нём ошибка. В остальных случаях 0.
Можно ли решать по действиям?
Да. Критерии разрешают решение «по частям», с промежуточными вычислениями.
Какие обозначения можно не описывать?
Константы из справочных данных варианта, величины из условия и стандартные буквы в записи законов. Всё, что введено в решении впервые, — например, T для силы натяжения или a для ускорения, которого нет в условии, — описывают словами.