На фотографии представлена установка, в которой электродвигатель (1) с помощью нити (2) = мерно перемешает каретку (3) вдоль направляющей горизонтальной линейки. При прохождении каретки мимо датчика A секундомер (4) включается, а при прохождении каретки мимо датчика В секундомер выключается.
[рис.]
После измерения силы тока (6), напряжения (7) и времени (дисплей 5) ученик с помощью динамометра измерил силу трения скольжения каретки по направляющей. Она оказалась = й 0,4 Н. Рассчитайте отношение α работы силы упругости нити к работе электрического тока во внешней цепи.
[рис.]
После измерения силы тока (6), напряжения (7) и времени (дисплей 5) ученик с помощью динамометра измерил силу трения скольжения каретки по направляющей. Она оказалась = й 0,4 Н. Рассчитайте отношение α работы силы упругости нити к работе электрического тока во внешней цепи.
💡 Пошаговый разбор и решение:
По фотографии найдем показания приборов: сила тока $I=0,22А$ напряжение $U=4,6В$ время движения $t=3,98с$ пройденный путь $s=36 - 10=26см=0,26м$
По условию движение каретки = мерное. На нее действуют сила тяжести mg, направленная вертикально вниз, сила реакции опоры N, направленная вертикально вверх, сила упругости нити T, направленная вправо, и сила трения Fтрнаправленная влево. При = мерном движении без ускорения
$m \vecg + \vecN + \vecT + \vecF _тр=0$
В проекции на ось Ox получаем: $T=F_тр$
Тогда работа силы упругости нити $A_упр=Ts=F_трs$ (учитываем, что угол между векторами перемещения и силы упругости равен 0°).
Работа электрического тока $A_т=UIt$
Тогда искомая величина равна:
$альфа = $\frac{A_упр}{A_т}$ = $\frac{F_трs}{UIt}$ = $\frac{0,4 \cdot 0,26}{0,22 \cdot 4,6 \cdot 3,98}$ \approx 0,03=3\%$
Ответ: $альфа \approx 3\%$
По условию движение каретки = мерное. На нее действуют сила тяжести mg, направленная вертикально вниз, сила реакции опоры N, направленная вертикально вверх, сила упругости нити T, направленная вправо, и сила трения Fтрнаправленная влево. При = мерном движении без ускорения
$m \vecg + \vecN + \vecT + \vecF _тр=0$
В проекции на ось Ox получаем: $T=F_тр$
Тогда работа силы упругости нити $A_упр=Ts=F_трs$ (учитываем, что угол между векторами перемещения и силы упругости равен 0°).
Работа электрического тока $A_т=UIt$
Тогда искомая величина равна:
$альфа = $\frac{A_упр}{A_т}$ = $\frac{F_трs}{UIt}$ = $\frac{0,4 \cdot 0,26}{0,22 \cdot 4,6 \cdot 3,98}$ \approx 0,03=3\%$
Ответ: $альфа \approx 3\%$
Правильный ответ:
$альфа \approx 3\%$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 104241 • Задание №7
Как изменится ускорение заряженной пылинки, движущейся в электрическом поле, если ее заряд увеличить в 2 раза,...
ID 104762 • Задание №9
В некоторой области пространства, ограниченной плоскостями АВ и CD, создано однородное магнитное поле.
[рис.]...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №25 по предмету Физика:
ID 108349
[рис.] Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном ма...
ID 108350
В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 умножить на 10 в степени левая круглая ско...
ID 108351
Ядро изотопа водорода $_1 в квадрате H$ — дейтерия — движется в однородном магнитном поле с ...
ID 108352
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 умножить на 10 в степени левая круг...
ID 108353
[рис.] В однородном магнитном поле с индукцией $\vecB$ направленной вертикально вниз, равномерн...