Главная / ЕГЭ Физика / Задание №26 / ID 108793
ID 108793 ЕГЭ Физика Линия №26 СдамГИА ID: 25730 Кинематика
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
Шайба лежит на наклонной плоскости, расположенной под углом 30 ^{\circ} к горизонту. Масса шайбы 500 грамм, коэффициент трения о поверхность 0,7. Какую минимальную горизонтальную силу, параллельную нижнему ребру наклонной плоскости, нужно приложить, чтобы сдвинуть шайбу с места? Ответ дайте в ньютонах и округлите до десятых долей.
Какие законы Вы используете для описания движения бруска? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
Обоснование.
1.  Рассмотрим задачу в системе отсчета, связанной с Землей. Будем считать эту систему отсчета инерциальной (ИСО).
2.  Шайба движется поступательно, поэтому описываем ее моделью материальной точки. В ИСО движение материальной точки описываем вторым законом Ньютона.
3.  Так как шайба движется поступательно по шероховатой поверхности, то действует сила трения скольжения $F_тр=\mu N$

Перейдем к решению. [рис.]
На шайбу действуют сила тяжести $m\vecg$ направленная вертикально вниз, сила реакции опоры $\vecN$ направленная перпендикулярно наклонной плоскости, внешняя сила F, направленная горизонтально параллельно нижнему ребру, и сила трения $\vecF_тр$ направленная вдоль наклонной плоскости под углом к нижнему ребру.
Сила трения компенсирует действие внешней силы и проекции силы тяжести на наклонную плоскость. В тот момент, когда удается сдвинуть шайбу, сила трения становится силой трения скольжения = й $F_тр=\mu N$ Выберем оси, как показано на рисунке. Запишем второй закон Ньютона в проекциях на эти оси:

$$$\begin{cases} Ox:F - F_тр.x=0 \\[6pt] Oy:F_тр.y - mg \sin альфа =0 \\[6pt] Oz:N - mg \cos альфа =0 \end{cases}$$ = сильно $$\begin{cases} Ox:F_тр.x=F \\[6pt] Oy:F_тр.y=mg \sin альфа \\[6pt] Oz:N=mg \cos альфа . \end{cases}$$$

Используя равенство $F_тр=\mu N$ получаем:

$\sqrt{аргумента: F_тр.x} аргумента ^2 + F_тр.y ^2 =\mu N$
$\sqrt{аргумента: F ^2 + ( mg \sin альфа ) ^2} аргумента =\mu mg \cos альфа$
$F= mg $\sqrt{аргумента: \mu ^2 \cos ^2 альфа - \sin ^2 альфа}$ аргумента =0,5 \cdot 10 \cdot $\sqrt{аргумента: 0,}$ аргумента 7 ^2 \cdot 0,75 - 0,25\approx 1,7Н$

Ответ: 1,7 Н.
Правильный ответ: 1,7 Н
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 108376 • Задание №25
[рис.] Квадратная рамка из медного провода помещена в однородное поле электромагнита. На рисунке приведен граф...
Смотреть разбор ↗
ID 105860 • Задание №12
Ученик изучал явление электромагнитной индукции, наблюдающееся при равномерном изменении модуля индукции магни...
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 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)  проведены необходимые математические преобразования и расчеты, 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 имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

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

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 нем допущена ошибка. | 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 | 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 108783 На последнем автосалоне в Детройте фирма «Мерседес» представила новый родстер с двигателем объе... 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...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →