Регистрация    Вход    Форум    Поиск    FAQ   alexlarin.net

Список форумов » Физика




 Страница 3 из 3 [ Сообщений: 27 ] На страницу Пред.  1, 2, 3



Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: О ЕГЭ по физике 5.06.2023 г
 Сообщение Добавлено: 11 июл 2023, 18:49 
Не в сети

Зарегистрирован: 17 дек 2015, 18:58
Сообщений: 897
Viktor Perestukin писал(а):
eduhelper писал(а):
№28
Электрическое поле...

Подробности:
1) Из кинематики:
`d/2=(at^2)/2` `=>` `d=at^2`, (1) где
`a` - горизонтальная составляющая ускорения шарика;
`t` - время движения шарика до касания одной из пластин.

2)
`v_x=a*t`
`v_y=g*t`
`v=sqrt(v_x^2+v_y^2)=tsqrt(a^2+g^2`, где
`v_x` - горизонтальная составляющая скорости шарика;
`v_y` - вертикальная составляющая скорости шарика
Получаем: `t=v/(sqrt(a^2+g^2))`. (2)

3) (2) в (1): `d=(av^2)/(a^2+g^2)`. (3)

4) По II закону Ньютона:
`F_(кул)=ma`,
`E*q=ma`,
`a=(E*q)/m`. (4)

5) (4) в (3): `d=((E*q)/m*v^2)/(((E*q)/m)^2+g^2)~~74` см.

Ответ: `d~~74` см.

Виктор, все верно!
Из подобия треугольников сил и скоростей (в момент удара) имеем:
`(qE)/(sqrt((qE)^2+(mg)^2))=v_x/v=sqrt((qEd)/m)/v qquad => qquad d=((qE)/m v^2)/(((qE)/m)^2+g^2)~~74.0` см.


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: О ЕГЭ по физике 5.06.2023 г
 Сообщение Добавлено: 11 июл 2023, 20:49 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 июн 2011, 00:14
Сообщений: 1692
Откуда: Страна невыученных уроков
ar54 писал(а):
Виктор, все верно!
Из подобия треугольников сил и скоростей (в момент удара) имеем:
`(qE)/(sqrt((qE)^2+(mg)^2))=v_x/v=sqrt((qEd)/m)/v qquad => qquad d=((qE)/m v^2)/(((qE)/m)^2+g^2)~~74.0` см.

Александр Дмитриевич, здравствуйте!
Спасибо за ответ! :)

_________________
Казнить нельзя ЗПТ помиловать!


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: О ЕГЭ по физике 5.06.2023 г
 Сообщение Добавлено: 12 июл 2023, 10:29 
Не в сети

Зарегистрирован: 17 дек 2015, 18:58
Сообщений: 897
Viktor Perestukin писал(а):
eduhelper писал(а):
Еще №30
В гладкий высокий стакан...

Подробности:
Вложение:
IMG_20230708_0001_NEW.jpg

Решение.
1) По 2му условию равновесия для палочки относительно точки О:
`F_(арх)*(h/2)/(tgalpha)+Flsinalpha=mgr`;
`0,75rhogV_(погр)(h/2)/(tgalpha)+Flsinalpha=mgr`. (1)

2) `m=rholS` `=>` `S=m/(rhol)`
`V_(погр)=hS=(hm)/(rhol)` (2)

3) (2) в (1):
`0,75rhog*(hm)/(rhol)(h/2)/(tgalpha)+Flsinalpha=mgr`.
После преобразований, если я нигде не ошибся, получаем:
`F=(mgcosalpha)/l^2*(r*l*tgalpha-0,375*h^2)`, где
`cosalpha=(2r)/l=0,8`;
`sinalpha=sqrt(1-cos^2alpha)=0,6`;
`tgalpha=sinalpha/cosalpha=0,75`.
Не видя решение в общем виде, трудно понять, правильно ли решена задача.
Дано: `L=10\text( см),quad R=4м\text( см), quad rho_0/rho=0.75,quad m=0.9\text( г.)`
Ответ должен зависеть от уровня жидкости в стакане `h`. Рассматриваем `h` как независимую переменную.
Определим размер `H=sqrt(L^2-(2R)^2)=6\text( см)` - расстояние от верхней точки палочки до дна стакана.
1) Легко выписывается ответ в случае отсутствия жидкости:
`(1) qquad F=R/H mg qquad (\text(при ) h=0)`
2) Также легко выписывается ответ в случае, когда палочка полностью погружена в жидкость. Достаточно вес палочки в формуле (1) заменить на вес палочки в жидкости, т.е. на `m(1-rho_0/rho)g`
`(2) qquad F=R/H (1-rho_0/rho) mg qquad (\text(при ) h>=H)`
3) Осталось рассмотреть случай частичного погружения палочки в жидкость. Используем уравнение моментов относительно нижней точки опоры (как это делал Виктор). Ответ в этом случае:
`(3) qquad F(h)=R/H mg (1-rho_0/rho * (h/H)^2) qquad (\text(при ) 0<=h<=H)`
Видим, что формула (3) проходит проверку на предельные случаи.

P.S. Для полноты картины следовало бы показать, что в положении устойчивого равновесия палочка и ось цилиндрического стакана находятся в одной плоскости. Именно в этом случае задача становится плоской, и справедливы решения (1)-(3). Как это лучше сделать? Вероятно проще всего через анализ векторов реакций опоры, или воспользоваться энергетическими соображениями: в положении устойчивого равновесия потенциальная энергия палочки минимальна.
Впрочем, в условии нарисован правильный плоский рисунок. Если считать рисунок неотъемлемой частью условия, то и доказывать ничего не придется.

P.P.S. При выводе формулы (3) удобно воспользоваться соотношениями подобия соответствующих треугольников:
`qquad l/L=(2d_A)/(2R)=h/H. qquad` Здесь `l` - длина подводной части палочки, `d_A` - плечо силы Архимеда `F_A`.
Тогда:
Сила Архимеда `F_A=rho_0 S l g=rho_0/rho h/H mg`, уравнение моментов относительно нижней точки опоры `F *H + F_A *d_A=mg* R `. Откуда:

` qquad F=mg R/H (1-rho_0/rho * (h/H)^2)`


Последний раз редактировалось ar54 12 июл 2023, 11:34, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: О ЕГЭ по физике 5.06.2023 г
 Сообщение Добавлено: 12 июл 2023, 11:01 
Не в сети

Зарегистрирован: 17 дек 2015, 18:58
Сообщений: 897
Viktor Perestukin писал(а):
eduhelper писал(а):
№30
Шар массой 1 кг...

Подробности:
`M=1` кг
`l=90` см`=0,9` м
`alpha_1=60^@`
`m=10` г`=0,01` кг
`alpha_2=39^@` `(cosalpha_2=7/9)`
----------
`|Deltap|-?`

1) По закону сохранения импульса в проекциях на горизонтальную ось:
`p_1-Mv_1=p_2-Mv_2`, где
`p_1`, `p_2` - импульс пули перед попаданием в шар и импульс пули после прохождения шара, соответственно;
`v_1`, `v_2` - скорость шара перед попаданием пули и скорость шара после прохождения пули, соответственно.
`p_1-p_2=Deltap=M(v_1-v_2)`

2) По закону сохранения энергии для шара:
`Mgh_1=(Mv_1^2)/2`;
`h_1=l-lcosalpha_1=l(1-cosalpha_1)`;
`2gl(1-cosalpha_1)=v_1^2`
`v_1=sqrt(2gl(1-cosalpha_1))`.
Аналогично:
`v_2=sqrt(2gl(1-cosalpha_2))`.

3) `Deltap=Msqrt(2gl)*(sqrt(1-cosalpha_1)-sqrt(1-cosalpha_2))=1` (кг*м/с)
Ответ: `|Deltap|=1` кг*м/с.

PS. А обоснование надо было писать?
Виктор, все верно у Вас:
`V_1=sqrt(2gL(1-cos alpha_1))=3\text( м/с), qquad V_2=sqrt(2gL(1-cos alpha_2))=2\text( м/с), qquad |Delta vec(p)|=M|Delta vec(V)|=1 \text( Н*с.)`
P.S. А разве сейчас не требуется обязательное обоснование применимости всех использованных при решении задачи законов? Здесь: ЗСИ и ЗСМЭ.


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: О ЕГЭ по физике 5.06.2023 г
 Сообщение Добавлено: 12 июл 2023, 17:40 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 июн 2011, 00:14
Сообщений: 1692
Откуда: Страна невыученных уроков
ar54 писал(а):
Viktor Perestukin писал(а):
eduhelper писал(а):
Еще №30
В гладкий высокий стакан...

Не видя решение в общем виде, трудно понять, правильно ли решена задача.

Переписал решение.
Была ошибка: в `V_(погр)` упустил `sinalpha`.

_________________
Казнить нельзя ЗПТ помиловать!


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: О ЕГЭ по физике 5.06.2023 г
 Сообщение Добавлено: 17 авг 2023, 23:13 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 июн 2011, 00:14
Сообщений: 1692
Откуда: Страна невыученных уроков
ar54 писал(а):
Viktor Perestukin писал(а):
eduhelper писал(а):
№30
Шар массой 1 кг...

А разве сейчас не требуется обязательное обоснование применимости всех использованных при решении задачи законов? Здесь: ЗСИ и ЗСМЭ.

Обоснование.
1. Систему отсчёта свяжем с Землёй. Будем считать эту систему отсчёта инерциальной.
2. Так как диаметр шара пренебрежимо мал по сравнению с длиной нити, будем считать шар материальной точкой. Пулю также будем считать материальной точкой в силу её малых размеров.
3. Будем считать время соударения малым. Тогда можно сказать, что шар не сдвинулся с места в момент попадания в него пули. Следовательно, в момент соударения пули с шаром на пулю и шар никакие силы в горизонтальном направлении не действуют. Поэтому выполняется з.с.и. в проекциях на горизонтальную ось.
4. При движении шара от начальной точки до столкновения с пулей и, далее, до его остановки на шар действует консервативная сила тяжести и сила реакции со стороны нити, работа которой равна нулю, т.к. эта сила в любой момент времени перпендикулярна элементарному перемещению шара. Поэтому при движении шара от начальной точки до столкновения с пулей и, далее, до его остановки для шара выполняется з.с.э.

_________________
Казнить нельзя ЗПТ помиловать!


Вернуться наверх 
 Заголовок сообщения: Re: О ЕГЭ по физике 5.06.2023 г
 Сообщение Добавлено: 17 авг 2023, 23:15 
Не в сети
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 июн 2011, 00:14
Сообщений: 1692
Откуда: Страна невыученных уроков
ar54 писал(а):
Viktor Perestukin писал(а):
eduhelper писал(а):
Еще №30
В гладкий высокий стакан...


Обоснование.
1. Систему отсчёта свяжем с Землёй. Будем считать эту систему отсчёта инерциальной.
2. Палочку будем считать твёрдым телом с осью вращения, проходящей перпендикулярно плоскости рисунка через точку О (см. рис.). Условие равновесия относительно вращения твёрдого тела на оси - равенство нулю суммы моментов сил, приложенных к телу, относительно этой оси.

_________________
Казнить нельзя ЗПТ помиловать!


Вернуться наверх 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
 
 Страница 3 из 3 [ Сообщений: 27 ] На страницу Пред.  1, 2, 3





Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

 
 

 
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти: