Тема . №22 Механика. МКТ и термодинамика (Расчетная задача)

.04 Динамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №22 механика. мкт и термодинамика (расчетная задача)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#13018

Математический маятник колеблется с циклической частотой ω = 4  Гц. В нижней точке траектории ускорение груза         2
a = 2 м/с  , так же на него действует сила натяжение нити T = 6  H. Найдите полную механическую энергию маятника E  (нулевой уровень потенциальной энергии в положении равновесия).

Показать ответ и решение

1)Рассмотрим момент, когда маятник находится в нижней точке своей траектории:

PIC

Так как в этой точке тангенциальной составляющей ускорения нет, то ускорение является центростремительным и равно по модулю:

         2
a= aцс = υ
         l

где l  – длина нити маятника. Отсюда:

υ2 = al (1)

2) Запишем второй закон Ньютона и спроецируем его на ось Ох:

⃗T + m⃗g = m⃗a

T − mg = ma

Отсюда:

    -T--
m = g+ a  (2)

3) Циклическую частоту математического маятника можно найти по фомуле:

   ∘ --
ω =  g ⇒ l =-g2  (3)
     l      ω

4) Подставим (3) в (1), получим:

 2     -g
υ  = a⋅ω2

5) Полная механическая энергия маятника равна его кинетической энергии в нижней точке траектории:

        m υ2
E = Ek =--2-

      Tag
E = 2(a-+g)ω2-

E = 6 H-⋅2 м/с2⋅10 м/с2-= 1,25 Дж
    2(10+ 2)м/с2⋅4 Гц2
Ответ: 1,25
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

2

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: записан второй закон Ньютона, формула центростремительного ускорения, формула циклической частоты, формула кинетической энергии);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования,

приводящие к правильному ответу;

IV) представлен правильный ответ

Правильно записаны все необходимые положения теории,

1

физические законы, закономерности, и проведены преобразования,

направленные на решение задачи, но имеется один или несколько

из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, 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 допущены

ошибки, и (или) в математических преобразованиях пропущены

логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе

в записи единиц измерения величины)

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1 или 2 балла

Максимальный балл

2

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!