Короткий расчёт по одному из трёх сюжетов механики: равновесие рычага, тело в жидкости, колебания и волны. 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 условие равновесия твёрдого тела, формулу давления жидкости, закон Архимеда, формулы периода маятников и длины волны
Рычаг и момент силы — Момент силы — сила, умноженная на плечо, то есть на расстояние от оси до линии действия силы. Рычаг в равновесии, когда F1l1=F2l2.
Давление — Давление жидкости на глубине h:p=ρgh. Давление твёрдого тела на опору: p=SF.
Сила Архимеда и плавание — Выталкивающая сила F=ρжgV, где V — объём погружённой части тела. У плавающего тела она равна силе тяжести.
Период и частота — Период — время одного полного колебания: T=Nt. Частота — число колебаний за секунду: ν=T1.
Изменение периода в разы — Период нитяного маятника пропорционален корню из длины нити, пружинного — корню из массы груза: длина вчетверо больше — период вдвое больше.
Волны и звук — Длина волны λ=vT=νv. Расстояние до преграды по времени, через которое вернулось эхо.
Пример с полным разбором
Условие. Сосновый брусок объёмом 2 дм³ плавает в воде. Найдите объём части бруска, погружённой в воду. Плотности возьмите из справочных данных. Ответ дайте в кубических дециметрах.
Брусок плавает, значит, выталкивающая сила уравновешивает силу тяжести: ρвgVп=ρсgV, где Vп — объём погружённой части.
Отсюда Vп=ρвρсV. Из справочных данных: плотность сосны 400 кг/м³, воды — 1000 кг/м³.
Vп=1000400⋅2=0,8 дм³. Отношение плотностей не имеет единиц, поэтому объём можно не переводить в кубические метры.
Ответ:0,8
Частые ошибки
Подставляют в силу Архимеда плотность тела вместо плотности жидкости.
Для плавающего тела берут весь объём, а не погружённую часть.
Меняют период маятника во столько же раз, во сколько изменили длину нити или массу груза, забыв про квадратный корень.
В правиле моментов ставят большую силу к длинному плечу.
Принимают размах колебаний за амплитуду, хотя амплитуда вдвое меньше размаха.
Что нужно знать для задания 4
Оглавление курса «ЕГЭ по физике» под это задание. Содержание открывается после оплаты.