.01 Качественная задача. Механика
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На большой горизонтальный шероховатый диск, который может вращаться вокруг своей центральной вертикальной оси, положили
брусок массой 
на расстояние 
(см. рисунок). Диск приходит в движение и начинает вращаться, очень
медленно увеличивая свою угловую скорость 
.
1) Объясните, что будет происходить с бруском, а также как будет меняться сила трения, действующая на тело;
2) Постройте график зависимости модуля силы трения 
от угловой скорости 
на отрезке 
При увеличении угловой скорости 
считать, что тело все время оставалось на диске. Коэффициент трения принять равным
Эффектом застоя можно пренебречь. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы
использовали для объяснения. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к грузу.
Источники:
Как только диск придет во вращение, то на тело начнет действовать сила трения покоя. Сделаем рисунок (вид сбоку) и отметим силы, действующие на тело.
.png)
Распишем 2 закон Ньютона в проекции на горизонтальную ось:
на вертикальную ось:
Центростремительное ускорение через угловую скорость распишем:
Получим зависимость силы трения покоя от угловой скорости 
При увеличении угловой скорости сила трения покоя будет возрастать, причем зависимость будет квадратичной. Как только сила
трения станет равной максимальной 
то тело начнет соскальзывать в сторону, как показано на рисунке ниже.
Поэтому сила трения также изменит свое направление, вследствие чего возникнет тангенциальное ускорение 
При последующем
увеличении угловой скорости 
тело будет двигаться, соответственно сила трения будет равна максимальной силе трения и не
будет меняться.
Найдем угловую скорость, при достижении которой тело начнет двигаться:
Сила трения, которая будет действовать в этот момент:
Для более точного построения возьмем дополнительно точку 
Выполним построение графика зависимости силы трения 
от угловой скорости 
на отрезке 
| Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
| ответ (в данном случае: сделан верный рисунок с указанием всех
сил приложенных к грузу, построен график зависимости модуля
силы реакции поверхности стола | |
| и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
| наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записан и назван второй закон Ньютона, записано условие отрыва груза от поверхности стола) | |
| Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
| имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
|
| |
| В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
| явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
| необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
| лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
| законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
|
И (ИЛИ)
| |
| Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
| закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
| (возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
| и не зачёркнуты. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
| явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
| полного верного объяснения | |
| Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
| случаев. | |
| Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
| но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
| необходимых для полного верного объяснения. | |
|
ИЛИ
| |
| Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
| закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
| на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
|
ИЛИ
| |
| Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
| закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
| к ответу, содержат ошибки. | |
| Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
| закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
| решение задачи | |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
| критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
| Максимальный балл | 3 |
) 
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!
