Сдай ЕГЭ на 100 баллов!

Учебные материалы и курсы для подготовки
к ЕГЭ по математике и другим предметам

+7 (495) 984-09-27
+7 (800) 775-06-82
Декабрьское сочинение

Задачи 29 и 30 на ЕГЭ по физике

Эксперт ЕГЭ Н. Л. Точильникова
Задача 29 на ЕГЭ по физике – это расчетная задача на механику. До 2014 года включительно она фигурировала под номером «С2».

Это может быть кинематика, динамика, динамика движения по окружности, задача на законы сохранения в механике, статику или гидростатику.

Например, задача на движение тела, брошенного под углом к горизонту:

1. Маленький шарик падает сверху на наклонную плоскость и упруго отражается от нее. Угол наклона плоскости к горизонту равен . На какое расстояние по горизонтали перемещается шарик между первым и вторым ударами о плоскость? Скорость шарика в момент первого удара направлена вертикально вниз и равна м/с.

Запишем «дано»:
м/с

Найти: .

Решение:

В задачах части «С» необходимо описывать все параметры, которых нет в дано, иначе оценку снижают на один балл.
Поэтому пишем:
– расстояние по горизонтали между первым и вторым ударами о плоскость.
Нарисуем наклонную плоскость и начальную скорость шарика . Как известно из геометрии, углы с перпендикулярными сторонами равны. Начальная скорость шарика перпендикулярна основанию наклонной плоскости. Восстановим перпендикуляр к наклонной плоскости в точке падения на нее шарика. Тогда угол между этим перпендикуляром и вектором начальной скорости равен углу наклона плоскости к горизонту (углы с перпендикулярными сторонами, зеленые пунктирные линии на рисунке). Угол падения шарика (с перпендикуляром) равен углу отражения . Тогда угол между начальной скоростью отскочившего шарика и наклонной плоскостью равен . Модуль скорости не меняется, так как удар упругий.

Задача 29. Рисунок 1

Итак, убираем построения, которые нам больше не нужны:

Задача 29. Рисунок 2

Тело будет двигаться по параболе и упадет на расстоянии от точки бросания вдоль наклонной плоскости. Это не то расстояние, которое нам надо найти, мы ищем — расстояние по горизонтали. Но, если мы знаем , найти очень легко: .

Теперь нужно выбрать систему отсчета. С началом отсчета все ясно, очевидно, мы берем его в точке падения шарика. А вот с направлениями осей все не так просто.

Можно выбрать оси традиционным способом: «» горизонтально и «» вертикально:

Задача 29. Рисунок 3

Но при таком выборе осей трудно определить точку падения. Поэтому в подобных задачах оси обычно выбирают иначе: «» вдоль наклонной плоскости, а «» перпендикулярно наклонной плоскости:

Задача 29. Рисунок 4

При таком выборе осей точка падения определяется элементарно: там координата «» обращается в ноль. Зато движение становится равноускоренным по двум осям, поскольку ускорение проектируется на обе оси:

Задача 29. Рисунок 5

— противолежащий катет;
— прилежащий катет.

Начальная скорость также проектируется на обе оси:

Задача 29. Рисунок 6

– прилежащий катет;
– противолежащий катет

Зависимости координат от времени при равноускоренном движении выражаются формулами:

Подставляя значения проекций скорости и ускорения, получаем:

Начальные координаты: ;

Конечная координата y также равна нулю, так как тело падает на наклонную плоскость.

Из второго уравнения получаем:

Это уравнение равносильно совокупности:

Из второго уравнения находим :

Подставляем в уравнение для :

Откуда:

Тогда:

Но и

То есть:

м

 

Задача 30 на ЕГЭ по физике

Задача 30 на ЕГЭ по физике (раньше называлась С3) – это задача на газовые законы или термодинамику.

Например:

2. Вертикально расположенный замкнутый цилиндрический сосуд высотой см разделен подвижным поршнем весом на две части, в каждой из которых содержится одинаковое количество идеального газа при температуре . Сколько молей газа находится в каждой части цилиндра, если поршень расположен на высоте см от дна сосуда? Толщиной поршня пренебречь.

Задача 30. Рисунок 1

Дано:

см м


см м

Найти: (число молей в каждой части цилиндра.)

Задача 30. Рисунок 2

– давление в верхней части цилиндра;

– давление в нижней части цилиндра;

– площадь сечения поршня.

– сила давления на поршень газа в верхней части цилиндра;

— сила давления на поршень газа нижней части цилиндра.

Так как поршень неподвижен, сумма всех действующих на него сил равна нулю.

То есть:

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для верхней и нижней частей цилиндра:

Где – объем верхней части цилиндра;

— объем нижней части цилиндра.

Выражаем и :

И подставляем в уравнение для сил:

Подставляем выражения для объемов:

Сокращаем :

Откуда:

моль

Звоните нам: +7 (495) 984-09-27, +7 (800) 775-06-82 (бесплатный звонок по России)

Или нажмите на кнопку «Записаться на тестирование», чтобы заполнить контактную форму. Мы обязательно Вам перезвоним.

Записаться на тестирование

Полезные материалы для ЕГЭ в нашей рассылке. Обучающее видео бесплатно!

Ссылка на обучающее видео придет Вам по e-mail.