.05 Статика
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Невесомый стержень АВ с двумя малыми грузиками массами г и г, расположенными в точках и соответственно, шарнирно закреплён в точке . Груз массой г подвешен к невесомому блоку за невесомую и нерастяжимую нить, другой конец которой соединён с нижним концом стержня, как показано на рисунке. Вся система находится в равновесии, если стержень отклонён от вертикали на угол , а нить составляет угол с вертикалью, равный . Расстояние 25 см. Определите длину стержня . Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на груз и стержень. Какие законы Вы используете для решения задачи? Обоснуйте их применение.
Демоверсия 2021
Обоснование
1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.
2. Грузы будем описывать моделью материальной точки, так как их движение поступательное и в данной задаче размерами тел можно пренебречь.
3. Стержень будем считать абсолютно твёрдым телом - его форма и размеры неизменны, расстояние между любыми двумя точками остаются неизменным. Движение абсолютно твердого тела можно описать совокопнустью движений - поступательного и вращательного. Поэтому для равновесия твердого тела в ИСО необходимо два условия. Одно для поступательного движения, другое - для вращательного движения.
4. Сумма всех приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (условие равновесия твёрдого тела относительно поступательного движения). Также применимо правило моментов (условие равновесия твёрдого тела относительно вращательного движения)
Решение
Сделаем рисунок с указанием всех сил
Так как нить нерастяжимая . Момент силы можно найти по формуле: , где - сила, а - её плечо до рассматриваемой оси вращения.
Запишем правило моментов относительно точки А. В точке действует только сила натяжения нити равная силе тяжести , в точке действует вниз сила натяжения нити равная силе тяжести и сила натяжения нити, действующая вверх, равная
Отсюда
Откуда
Критерии проверки
Критерий 1
1 балл ставится если
1. Введена инерциальная система отсчета.
2. Сказано, что стержень будет рассматривать моделью абсолютно твердого тела (форма и размеры неизменны). Сказано, что грузы будем рассматривать моделью материальной точки.
3. Описано то, что движение абсолютно твердого тела описывается совокупностью поступательного и вращательного движения.
4. Сказаны условия равновесия абсолютно твердого тела относительно поступательного и вращательного движения.
__________________________________________________________________________________________________________________________________
В остальных случаях ставится 0 баллов по данному критерию.
При отсутствии обоснования по данному критерию ставится 0 баллов
Критерий 2
3 балла ставится если:
_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо
для решения задачи выбранным способом (в данном случае: условия равновесия твёрдого тела в
инерциальной системе отсчёта: равенство нулю суммы внешних сил, действующих на тело, и
моментов внешних сил относительно выбранной оси вращения);
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 расчёты (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
2 балла ставится если:
_________________________________________________________________________________________________________________
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 объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты
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 нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)
1 балл ставится если:
_________________________________________________________________________________________________________________
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
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!