Вариант #15

Ответы и решения

Ответы

№ Ответ
1

Пру­жи­на №1 рас­тя­ги­ва­ет­ся,
пру­жи­на №2 сжи­ма­ет­ся.
2

3

4

5

6

7

1 Задача #320 Тип 21 Сложность 7/10 Источник: ФИПИ

Два де­ре­вян­ных коль­ца дет­ских пи­ра­ми­док № 1 и № 2, спо­соб­ных без тре­ния сколь­зить по оси, со­еди­ни­ли с осно­ва­ни­я­ми этих пи­ра­ми­док дву­мя оди­на­ко­вы­ми лёг­ки­ми пру­жин­ка­ми (см. ри­су­нок). Пи­ра­мид­ку № 2 по­ме­сти­ли в проч­ный со­суд с гли­це­ри­ном, при­кре­пив осно­ва­ние к его дну. Обе пи­ра­мид­ки по­ко­ят­ся от­но­си­тель­но Зем­ли. Как из­ме­нит­ся по срав­не­нию с этим слу­ча­ем (уве­ли­чит­ся, умень­шит­ся или оста­нет­ся преж­ней) дли­на пру­жин пи­ра­ми­док № 1 и № 2 во вре­мя сво­бод­но­го па­де­ния с бал­ко­на вы­со­ко­го дома? Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь. От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния. Плот­ность гли­це­ри­на пре­вы­ша­ет плот­ность де­ре­ва.

Решение

При­ме­ча­ние

  1. Во­прос сфор­му­ли­ро­ван не очень хо­ро­шо: на са­мом деле воз­ник­нут ко­ле­ба­ния, за­ту­ха­ю­щие мед­лен­но в слу­чае пер­вой и бы­стро в слу­чае 2-ой пи­ра­ми­ды. Сто­и­ло по­про­сить опи­сать толь­ко пер­во­на­чаль­ное из­ме­не­ние дли­ны пру­жи­ны.

    По­дроб­ное ре­ше­ние о па­де­нии по­доб­ной си­сте­мы тел смот­ри в за­да­че #193.

  2. Лю­бо­пыт­ный факт: эта за­да­ча при­сут­ству­ет в сбор­ни­ке Де­ми­до­вой 10 ва­ри­ан­тов за 2023 год и в этом же году по­па­да­ет­ся на эк­за­ме­не.

  3. Груст­ная ис­то­рия. Эту за­да­чу я раз­би­рал с уче­ни­ка­ми за пару ме­ся­цев до ЕГЭ та­ким об­ра­зом, как из­ло­же­но в ре­ше­нии выше. Срав­ни­ва­ли мое ре­ше­ние с ав­тор­ским. Все по­дроб­но про­го­во­ри­ли. Один из уче­ни­ков на эк­за­ме­не вос­про­из­вел ре­ше­ние выше и по­лу­чил 1 балл из 3. На апел­ля­ции за­яви­ли сле­ду­ю­щее:

Име­ю­щи­е­ся в от­ве­те на за­да­ния рас­су­жде­ния со­дер­жат ошиб­ки, а имен­но:

1) в ра­бо­те ска­за­но, что во вре­мя сво­бод­но­го па­де­ния тела дви­жут­ся с уско­ре­ни­ем боль­шим или мень­шим (упо­ми­на­ет­ся не­сколь­ко раз) — это утвер­жде­ние яв­ля­ет­ся оши­боч­ным;

2) во вре­мя сво­бод­но­го па­де­ния си­сте­ма на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии не­ве­со­мо­сти, о чем нет упо­ми­на­ния в ра­бо­те;

3) не ска­за­но, что во вре­мя па­де­ния пру­жи­ны не де­фор­ми­ро­ва­ны.

Про­бле­ма тут в том, что в кри­те­ри­ях рас­смат­ри­ва­ют мо­мент, ко­гда ко­ле­ба­ния пре­кра­ти­лись. Но имен­но в них, на мой взгляд, вся пре­лесть за­да­чи. Ра­зу­ме­ет­ся, тела дви­жут­ся с раз­ны­ми уско­ре­ни­я­ми (ина­че дли­на пру­жи­ны про­сто не мо­жет из­ме­нить­ся!) Упо­ми­на­ние о не­ве­со­мо­сти не яв­ля­ет­ся обя­за­тель­ным в при­ве­ден­ном ре­ше­нии, в нем про­сто нет не­об­хо­ди­мо­сти. Ну а пру­жи­ны, ра­зу­ме­ет­ся, де­фор­ми­ру­ют­ся в про­цес­се ко­ле­ба­ний. В ито­ге апел­ля­ция удо­вле­тво­ре­на не была. Ре­зю­ме — дали ин­те­рес­ную за­да­чу, при­ду­ма­ли к ней не­аде­кват­ные кри­те­рии, не про­яви­ли гиб­кость при про­вер­ке.

Ответ

Пру­жи­на №1 рас­тя­ги­ва­ет­ся,
пру­жи­на №2 сжи­ма­ет­ся.

Максимальный балл: 3

2 Задача #321 Тип 23 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

В ка­ло­ри­метр на­ли­то воды при тем­пе­ра­ту­ре К воде до­бав­ля­ют лëд при тем­пе­ра­ту­ре По­сле уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия в ка­ло­ри­мет­ре оста­ет­ся толь­ко вода при тем­пе­ра­ту­ре Най­ди­те мас­су до­бав­лен­но­го льда.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 2

3 Задача #322 Тип 23 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

На глав­ной оп­ти­че­ской оси тон­кой со­би­ра­ю­щей лин­зы на­хо­дит­ся пред­мет, пер­пен­ди­ку­ляр­ный глав­ной оп­ти­че­ской оси. Рас­сто­я­ние от пред­ме­та до изоб­ра­же­ния со­став­ля­ет Изоб­ра­же­ние в 2 раза боль­ше пред­ме­та. По­строй­те изоб­ра­же­ние на ри­сун­ке с ука­за­ни­ем хода лу­чей. Най­ди­те фо­кус­ное рас­сто­я­ние лин­зы.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 2

4 Задача #323 Тип 24 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на за­ви­си­мость дав­ле­ния иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа от за­ни­ма­е­мо­го им объ­ема Опре­де­ли­те тем­пе­ра­ту­ру во вто­рой точ­ке, если ко­ли­че­ство теп­ло­ты, по­лу­чен­ное га­зом от на­гре­ва­те­ля за цикл, рав­ня­ет­ся Ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа рав­но

Решение

Ответ

Максимальный балл: 3

5 Задача #324 Тип 25 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

К ре­зи­сто­ру со­про­тив­ле­ни­ем под­клю­че­ны го­ри­зон­таль­ные па­рал­лель­ные про­во­дя­щие рель­сы. Си­сте­ма на­хо­дит­ся в вер­ти­каль­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей На рель­сах пер­пен­ди­ку­ляр­но им ле­жит про­во­дя­щая пе­ре­мыч­ка мас­сой и дли­ной Под дей­стви­ем го­ри­зон­таль­ной силы пе­ре­мыч­ка без по­те­ри кон­так­та рав­но­мер­но сколь­зит вдоль рель­сов со ско­ро­стью Най­ди­те ве­ли­чи­ну силы если ко­эф­фи­ци­ент тре­ния меж­ду пе­ре­мыч­кой и рель­са­ми Сде­лай­те чер­теж с ука­за­ни­ем сил, дей­ству­ю­щих на пе­ре­мыч­ку. Со­про­тив­ле­ни­ем рель­сов и пе­ре­мыч­ки пре­не­бречь.

Решение

Скан блан­ка

Ре­ше­ние от моей уче­ни­цы Вики (ЕГЭ-2023). Вы­став­лен мак­си­маль­ный балл 3/3.

Ре­ше­ние от phys.pro

До того, как мне при­сла­ли бланк, успел ре­шить сам. Остав­лю.

Ответ

Максимальный балл: 3

6 Задача #325 Тип 2329 Сложность 7/10 Источник: ФИПИ

Про­ис­хо­дит сле­ду­ю­щая ядер­ная ре­ак­ция меж­ду ядром дей­те­рия и не­ко­то­рым эле­мен­том

В ре­зуль­та­те ре­ак­ции вы­де­ля­ет­ся энер­гия Най­ди­те ки­не­ти­че­скую энер­гию про­то­на, ро­див­ше­го­ся в ре­зуль­та­те дан­ной ре­ак­ции. Счи­тай­те, что мас­са ядра ге­лия в 4 раза пре­вы­ша­ет мас­су про­то­на, а ядер­ная ре­ак­ция про­ис­хо­дит с пер­во­на­чаль­но по­ко­ив­ши­ми­ся эле­мен­та­ми.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 3

7 Задача #326 Тип 26 Сложность 5/10 Источник: ФИПИ

Два не­боль­ших шара мас­са­ми и за­креп­ле­ны на кон­цах не­ве­со­мо­го стерж­ня рас­по­ло­жен­но­го го­ри­зон­таль­но на опо­рах и (см. ри­су­нок). Дли­на стерж­ня а рас­сто­я­ние рав­но Чему рав­но рас­сто­я­ние меж­ду опо­ра­ми если сила дав­ле­ния стерж­ня на опо­ру в 2 раза боль­ше, чем на опо­ру Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем внеш­них сил, дей­ству­ю­щих на си­сте­му тел «стер­жень и шары».

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 4