Вариант #15 (ответы и решения)
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
-
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.
-
Любопытный факт: эта задача присутствует в сборнике Демидовой 10 вариантов за 2023 год и в этом же году попадается на экзамене.
-
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.
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
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
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 4 моль.
Решение
Ответ
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
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
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 при решении задачи.
Решение
