[рис.] Маленькая шайба движется по наклонному желобу, переходящему в вертикальную окружность радиусом R = 0,2 м. С какой минимальной высоты h шайба должна начинать движение, чтобы в верхней точке окружности не оторваться от желоба? Трением пренебречь.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Дано:
$R=0,2м$
—————
$h –?$
Решение.
В начальной точке шайба обладает потенциальной энергией $E_п1=mgh$ в точке А – потенциальной $E_п2=2mgR$ и кинетической $E_к2= \frac{m v ^2}{2}$
По закону сохранения энергии
$E_п1=E_п2 + E_к2$
$mgh=2mgR + \frac{m v ^2}{2}$
Шайба пройдет точку А, если в ней не будет оказывать давления на желоб. Тогда ее ускорение будет = ускорению свободного падения. Центростремительное ускорение $a= \frac{v ^2}{R}$
Тогда получаем:
$mgh=2mgR + \frac{mgR}{2}$
откуда $h=2,5R=2,5 \cdot 0,2=0,5м$
Ответ: 0,5 м.
$R=0,2м$
—————
$h –?$
Решение.
В начальной точке шайба обладает потенциальной энергией $E_п1=mgh$ в точке А – потенциальной $E_п2=2mgR$ и кинетической $E_к2= \frac{m v ^2}{2}$
По закону сохранения энергии
$E_п1=E_п2 + E_к2$
$mgh=2mgR + \frac{m v ^2}{2}$
Шайба пройдет точку А, если в ней не будет оказывать давления на желоб. Тогда ее ускорение будет = ускорению свободного падения. Центростремительное ускорение $a= \frac{v ^2}{R}$
Тогда получаем:
$mgh=2mgR + \frac{mgR}{2}$
откуда $h=2,5R=2,5 \cdot 0,2=0,5м$
Ответ: 0,5 м.
Правильный ответ:
0,5 м
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106267 • Задание №15
К концам длинного однородного медного провода приложено напряжение U. Провод укоротили вдвое и приложили к нем...
ID 168434 • Задание №22
Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. В ц...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 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 правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №20 по предмету Физика:
ID 168126
Автомобиль массой 1500 кг, разгоняясь с места равноускоренно, достиг скорости 20 м/с за 10 с. О...
ID 168127
Автомобиль разгоняется с места и достигает скорости 20 м/с за 10 с. Чему равна масса автомобиля...
ID 168128
Мяч массой 100 г бросили вертикально вверх с поверхности земли. Поднявшись на высоту 2 м, мяч н...
ID 168129
Мяч массой 100 г бросили вертикально вверх с поверхности земли с начальной скоростью 6 м/с. На ...
ID 168130
Диск радиусом 30 см равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр, с частот...