Главная / ЕГЭ Физика / Задание №30 / ID 109272
ID 109272 ЕГЭ Физика Линия №30 СдамГИА ID: 25763 Кинематика
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
В аттракционе человек движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в вертикальной плоскости. С какой скоростью должна двигаться тележка в верхней точке круговой траектории радиусом 6,4 м, чтобы в этой точке сила давления человека на сидение тележки была равна 0 Н? Ускорение свободного падения $10м/с ^2$
Какие законы Вы использовали для описания движения тела? Обоснуйте их применимость 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). Тележку с человеком описываем моделью материальной точки, так как их размерами в данных условиях можно пренебречь.
2.   На человека действуют потенциальная сила тяжести, сила реакции опоры. Поскольку человек описывается моделью материальной точки, то при движении тела в ИСО применим второй закон Ньютона. На сидение действует сила давления человека, которую можно найти по третьему закону Ньютона для модели материальной точки в ИСО.
4.  В верхней точке = действующая сил постоянна и является причиной центростремительного ускорения. Для модели материальной точки в ИСО применимы законы движения по окружности.

Перейдем к решению. [рис.] При движении по окружности согласно второму закону Ньютона = действующая силы тяжести и силы упругости создает центростремительное ускорение. Сила P давления на сидение по третьему закону Ньютона равна по модулю силе N упругости, действующей на человека. Выразим эти суждения через формулы $ma=mg + N$ и $|N|=|P|$
Из кинематических условий найдем центростремительное ускорение: $a= \frac{v ^2}{R}$ Тогда получаем:

$v = $\sqrt{аргумента: gR}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 10м/с ^2 \cdot 6,4м}$ аргумента =8м/с$

Ответ: 8 м/с.
Правильный ответ: 8 м/с
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 108161 • Задание №24
Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре $T_1 = 600$  К и давлении $p_1 = 4 умножить на 10 в с...
Смотреть разбор ↗
ID 103561 • Задание №5
В процессе, проводимом с неизменным количеством идеального газа, давление p газа изменяется прямо пропорционал...
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) сделан правильный рисунок с указанием сил;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) представлены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), 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 имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, 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 и не зачеркнуты.

И (
ИЛИ
)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

И (
ИЛИ
)

Отсутствует пункт V, или в нем 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 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 №30 по предмету Физика:
ID 109266 Гоночный автомобиль едет по треку, имеющему на повороте радиусом R = 50 м угол наклона полотна ... ID 109267 На шероховатом горизонтальном диске, вращающемся вокруг вертикальной оси, покоится небольшое те... ID 109268 В аттракционе человек массой 70 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в... ID 109269 В аттракционе человек массой 60 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в... ID 109270 В аттракционе человек массой 70 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →