Главная / ЕГЭ Физика / Задание №26 / ID 108783
ID 108783 ЕГЭ Физика Линия №26 СдамГИА ID: 25701 Кинематика
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
На последнем автосалоне в Детройте фирма «Мерседес» представила новый родстер с двигателем объемом 4,7 литра, способный разгоняться от 0 до 100 км/⁠ч за 4,8 секунды. Считая, что процесс разгона происходит по горизонтали и является = ускоренным, определите, под каким углом к горизонту направлена сила, действующая на водителя со стороны сиденья во время такого разгона.
Какие законы Вы используете для описания движения водителя? Обоснуйте их применение.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Обоснование. Систему отсчета, связанную с дорогой, будем считать инерциальной. Автомобиль движется поступательно. Водитель покоится относительно автомобиля и движется относительно дороги также поступательно. Поэтому водителя можно считать материальной точкой. На него действуют сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила реакции опоры, направленная под некоторым углом к горизонту. Силой трения между водителем и сиденьем пренебрегают. Водитель движется относительно дороги с тем же ускорением, что автомобиль. Для описания движения водителя можно применить второй закон Ньютона.

Перейдем к решению. При разгоне с постоянным ускорением a от нулевой начальной скорости до конечной скорости $v$ в течение времени t имеем, согласно кинематическим соотношениям, $v =at$ откуда:

$a= $\frac{v}{t}$ = $\frac{100 \cdot 1000}{3600 \cdot 4,8}$ $\frac{м}{с ^2}$ \approx 5,79м/с ^2$

Сила $\vecF$ действующая на водителя со стороны сиденья при таком разгоне, складывается по правилу параллелограмма из двух взаимно перпендикулярных оставляющих. По вертикали водитель не движется, и на основании второго закона Ньютона вертикальная проекция искомой силы равна силе тяжести: $F_в=mg$ где m  — масса водителя. Горизонтальная проекция искомой силы обеспечивает, согласно второму закону Ньютона, = ускоренное движение водителя вместе с автомобилем: $F_г=ma$
Таким образом, \text{tg} угла а наклона вектора $\vecF$ к горизонту равен:

$\text{tg} альфа = $\frac{F_в}{F_г}$ = $\frac{mg}{ma}$ = $\frac{g}{a}$ = $\frac{gt}{v}$ \approx $\frac{10}{5,79}$ \approx 1,73$

а сам угол $альфа = \arctan $\frac{gt}{v}$ \approx \arctan ( 1,73 ) \approx 60 ^{\circ}$

Ответ: $альфа = \arctan $\frac{gt}{v}$ \approx 60 ^{\circ}$
Правильный ответ: $альфа = арктангенс дробь: числитель: gt, знаменатель: v конец дроби \approx 60 градусов$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 108263 • Задание №24
Идеальный тепловой двигатель 1, работающий по циклу Карно, имеет температуру нагревателя Тн1  =  800 °C и холо...
Смотреть разбор ↗
ID 168104 • Задание №19
Конец магнитной стрелки притянулся к одному из концов стального стержня. Можно ли сделать вывод о том, что изн...
Смотреть разбор ↗
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания | Баллы

Критерий 1

Верно обоснована возможность использования законов (закономерностей). | 1

В обосновании возможности использования законов (закономерностей) допущена ошибка.

ИЛИ

Обоснование отсутствует. | 0

Критерий 2

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 вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи);
III) представлен схематический рисунок с указанием сил, поясняющий решение;
IV) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.

ИЛИ

Пункт III представлен не в полном объеме, содержит ошибки или отсутствует.

ИЛИ

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

ИЛИ

Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка. | 2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-⁠либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения 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 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 | 4
🔗 Другие задания линии №26 по предмету Физика:
ID 108782 Два одинаковых груза массой $M=100 г$ каждый подвешены на концах невесомой и нерастяжимой нити,... ID 108784 [рис.] Из двух ровных досок сделан желоб, представляющий собой двугранный угол с раствором $2 а... ID 108785 [рис.] К одному концу легкой пружины жесткостью k  =  100 Н/⁠м прикреплен массивный груз, лежащ... ID 108786 [рис.] В установке, изображенной на рисунке, грузик А соединен перекинутой через блок нитью с б... ID 108787 [рис.] Брусок массой m  =  1 кг, привязанный к потолку легкой нитью, опирается на массивную гор...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →