Задание 6 ЕГЭ по физике · задача 2914DE
|
|
Шарик массой m висел неподвижно на невесомой нерастяжимой нити длиной l. В результате толчка шарик приобрёл скорость , направленную горизонтально (см. рисунок), и начал совершать колебания в вертикальной плоскости.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче ( g – ускорение свободного падения). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ФОРМУЛЫ | |||||||||||||
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 24
Разбор
Разберём задачу по шагам.
А) Максимальная высота подъёма шарика
В начальный момент вся энергия — кинетическая: ½$m\upsilon^{2}$. В верхней точке скорость равна нулю, вся энергия перешла в потенциальную: mgh. По закону сохранения механической энергии:
½$m\upsilon^{2} = mgh$
$h = \upsilon^{2}/(2g)$
Это формула 2.
Б) Сила натяжения нити в нижней точке
В нижней точке шарик движется по окружности радиусом l. Уравнение движения по радиусу (второй закон Ньютона):
$T − mg = m\upsilon^{2}/l$
$T = m(g + \upsilon^{2}/l)$
Это формула 4.
А) Максимальная высота подъёма шарика
В начальный момент вся энергия — кинетическая: ½$m\upsilon^{2}$. В верхней точке скорость равна нулю, вся энергия перешла в потенциальную: mgh. По закону сохранения механической энергии:
½$m\upsilon^{2} = mgh$
$h = \upsilon^{2}/(2g)$
Это формула 2.
Б) Сила натяжения нити в нижней точке
В нижней точке шарик движется по окружности радиусом l. Уравнение движения по радиусу (второй закон Ньютона):
$T − mg = m\upsilon^{2}/l$
$T = m(g + \upsilon^{2}/l)$
Это формула 4.