.01 Качественная задача. Механика
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Два абсолютно упругих шарика подвешены на длинных нерастяжимых нитях одинаковой длины. Один из шариков массивный, а
другой намного легче, чем первый. Они подвешены так, что центры шариков находятся на одной высоте и шарики касаются друг
друга. Вначале отклоняют в сторону в плоскости нитей лёгкий шарик, отпускают его, и после лобового удара о тяжёлый шар лёгкий
шарик отскакивает и поднимается на некоторую высоту 
. Затем такой же опыт проводят, отклоняя из начального положения на
ту же высоту тяжёлый шар. Во сколько раз высота подъёма лёгкого шарика после удара по нему тяжёлым шаром будет
отличаться от той, что была в первом случае? Потерями энергии можно пренебречь. Ответ поясните, опираясь на законы
механики.
1) Высота 
подъёма лёгкого шарика в первом случае, очевидно, будет равна той, на которую его подняли. Это следует из законов
сохранения импульса и механической энергии при абсолютно упругом ударе о массивный шар — лёгкий шарик просто отскакивает
от неподвижного тяжёлого с той же по модулю скоростью, с какой он к нему приближался, и поднимается на исходную
высоту.
2) При отклонении тяжелого шарика его вся потенциальная энергия перейдет в кинетическую, и его скорость перед столкновением
будет равна скорости маленького шарика.
3) Запишем закон сохранения импульса и энергии
 |
где 
и 
– массы большого и маленького шариков, 
– скорость большого шарика перед столкновением, 
и 
– скорости
большого и маленьких шариков после столкновения. Сгруппируем слагаемые
 |
Заметим разность квадратов и раскроем ее, умножив второе уравнение на 2
 |
Поделим второе на первое
Выразим скорость большого шарика после столкновения и подставим в закон сохранения импульса
Так как
, то массой маленького можно пренебречь.
4) Запишем закон сохранения энергии для маленького шарика с переходом в потенциальную энергию
Значит и высота увеличиться в 4 раза.
| Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
| ответ (в данном случае: сказано, что высота подъёма будет в 4 раза больше) | |
| и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
| наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: указание на характер отскока легкого шарика от тяжелого шара, следующий из законов сохранения импульса и энергии, использование закона сложения скоростей и связи высоты подъема шарика с квадратом его скорости) | |
| 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!
