Обоснование 26 за­да­ния

Автор статьи: Сергей Михайлович Лисаков, учитель физики школы 1514 (Москва), эксперт ЕГЭ по физике, PhD.

Для тех, кто больше любит смотреть, чем читать, я записал видео о том, как заработать балл за обоснование в 26-ой задаче.

Механическое задание (№26 в 2026 году) требует обоснования применимости использованных законов. Подготовка учеников к написанию обоснования зачастую сводится к заучиванию некоторых заклинаний, смысла которых почти никто не понимает. Ниже будет два блока: «Что писать» и «Зачем писать». Постарайтесь их не смешивать.

Примеры обоснований смотрите в ответах в сборнике Демидовой. В файле just-2025.pdf собраны все задания с обоснованиями из сборника 30 вариантов за 2025 год. Рекомендуется регулярно читать обоснования в авторских решениях перед сном, чтобы привыкнуть к этому жанру.

А еще можно потренироваться в интерактивном режиме:

Оглавление

Что писать

Законы Ньютона и со­хра­не­ния

При записи II, III законов Ньютона, ЗСЭ и ЗСИ необходимы следующие заклинания:

• Перейдем в систему отсчета, связанную с Землей. Будем считать ее инерциальной.
• Будем считать тела материальными точками (т.к. «тела движутся поступательно» либо «размеры тел малы по сравнению с длиной нити/пружины/горки»...)

Нить и блоки

• Нить нерастяжима, поэтому модули ускорения связанных тел равны (или кратны для систем с подвижными блоками);
• Нить невесома, поэтому модуль силы натяжения в любой точке свободных участков нити одинаков;
• Блок идеален (невесом, трения в оси нет), поэтому силы натяжения нити по разные стороны блока равны.

Важно: за формулировку «Нить невесома и нерастяжима, поэтому...» ставят ноль баллов за все обоснование, даже если под многоточием все написано правильно. Нельзя объединять мысли.

ЗСИ для не­зам­кну­той сис­те­мы

Закон сохранения импульса для незамкнутой системы тел можно применить, если выполняется одно или несколько из следующих условий:

• Проекции внешних сил на выбранную ось равны нулю,
• Внутренние силы много больше внешних (взрыв, соударение),
• Внешние силы ском­пен­си­ро­ваны.

При наличии пружины (газа, расталкивающего поршни...) пренебрегаем их импульсом из-за малой массы (например, задача #314).

ЗСЭ

Обоснование применения ЗСЭ часто требует следующих слов:

• Силами сопротивления (сопротивление воздуха, трение...) пренебрегаем.
• Сила реакции опоры / натяжения нити всегда скорости тела, поэтому не совершает работы. Правда, не во всех сюжетах Например, в задаче #902 только суммарная работа сил реакции опоры и веса тела равна нулю, так и надо написать.

Условие отрыва и т.п.

Условие отрыва:

Условие полного оборота груза на нити в вертикальной плоскости с минимальной скоростью: в верхней точке.

Статика

1. Перейдем в систему отсчета, связанную с Землей. Будем считать ее инер­ци­аль­ной.
2. Пользуемся моделью абсолютно твердого тела (размеры и форма неизменны).
3. Движение твердого тела — суперпозиция поступательного и вращательного движений. Условие равновесия твердого тела: для поступательного (II закон Ньютона) и для вращательного движений (равенство моментов сил относительно выбранной оси).

Зачем писать

Полагаю, что требованием обосновать применимость законов предметная комиссия хотела добиться, чтобы при подготовке учителя обращали внимание учеников на то, что мы всегда работаем в рамках некоторой модели. Заучивание перечисленных выше заклинаний эффективно с точки зрения получения балла за обоснование, но — увы! — не свидетельствует о понимании написанного уче­ни­ком.

ИСО — конечно же, можно (а иногда и значительно удобнее) решать задачи и в неинерциальных системах отсчета. Там, однако, необходимо введение сил инерции, и фактически упоминание о том, что мы работаем в ИСО, необходимо для обоснования отсутствия этих сил инерции. Земля, между прочим, не вполне ИСО, т.к. находящийся на поверхности планеты предмет совершает крайне сложное неравномерное движение, самые заметные компоненты которого связаны с вращением планеты вокруг своей оси и вокруг Солнца. Однако эффекты, связанные с неинерциальностью связанной с Землей СО, действительно очень малы по сравнению с рассматриваемыми в школьных задачах сюжетами.

Можно ли решать задачу в НИСО? Можно. Но есть риск быть непонятым экспертами.

Материальные точки — например, второй закон Ньютона сформулирован для материальных точек. Шарик, колеблющийся на нитке, в действительности участвует и в поступательном, и во вращательном движениях, то есть часть его кинетической энергии сосредоточена во вращательном движении. Эта часть зависит от угловой скорости и момента инерции шарика (эта величина обычно вводится на 1-ом курсе технических вузов).

Невесомая нить — о том, почему в невесомой нити силы натяжения всюду равны, см. задачу #5.

Идеальный блок

Равенства и следуют из невесомости нити и верны при любом блоке.

Равенство выполняется только при идеальном блоке. Если блок имеет массу (или трение в оси), а нить не проскальзывает относительно блока, то В самом деле, силе надо придавать блоку угловое ускорение, а сила этому мешает. На первом курсе будут попадаться блоки с моментом инерции и тогда суммарный момент сил будет придавать блоку радиусом угловое ускорение