Механика —Каталог задач по ОГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#76428

В сосуде с водой плавает кусок льда. Поверх воды наливают керосин так, что кусок льда оказывается полностью покрытым керосином. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лёд растает? Если изменится, то как? Ответ поясните.

Показать ответ и решение

Уровень воды в сосуде повысится.
Так как кусок льда будет одновременно плавать и в керосине, и в воде, запишем условие плавание тела:

Fa1+ Fa2 = mg

где $Fa1$ - сила Архимеда со стороны воды, $Fa2$ - сила Архимеда со стороны керосина, $m$ - масса льда
Распишем силы Архимеда:

Fa1 =ρ1gV1 и Fa2 = ρ2gV2

где $V1$ - объем части, погруженной в воду, $V2$ - объем части, погруженной в керосин, $ρ1$ - плотность воды $ρ2$ - плотность керосина.

ρ1gV1+ ρ2gV2 = mg

Здесь $m = ρV$ , $ρ$ - плотность льда, $V$ - объём льда.
Следовательно:

V = V1+ V2

ρ1gV1+ ρ2gV2 = ρVg

ρ1V1+ ρ2V2 = ρ(V1+ V2)

ρ1V1+ ρ2V2 = ρV1+ ρV2

ρV2− ρ2V 2= ρ1V1− ρV1

V2(ρ − ρ2)= V1(ρ1 − ρ)

V ρ − ρ V2 = ρ1−-po2 = (1000− 900)∕(900 − 800)= 1= > V1 = V2 1

После таяния льда образовалась вода той же массы, объем этой воды обозначим за $V0$ Распишем массу воды двумя способами:

ρ1V0 = ρ(V1+ V2)=>

ρ1V0 = ρ(V1+ V1)=>

ρ1V0 = 2ρV1

2ρV 2 ⋅900V V0 =-ρ-1= --10001 = 1,8V1 1

Путем преобразований, мы пришли к тому выводу, что объем образовавшейся воды в 1,8 раз больше объема воды, который вытеснял лёд. Значит уровень воды в сосуде увеличится.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#76440

Рыбаки в лодке перевозят чугунную трубу. Как изменится осадка лодки, если трубу не погрузить в лодку, а привязать снизу под днищем? (Осадка – глубина погружения лодки в воду.) Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Осадка лодки уменьшится.
Так как лодка плавает на поверхности воды, мы можем воспользоваться условием плавания тел - сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.

Fa =(m1 + m2)g

где $m1$ - масса лодки, $m2$ - масса трубы

Fa =ρ0gV => ρ0gV = (m1 + m2)g => ρ0V = m1 +m2

учитывая, что $ρ0$ -плотность воды в бассейне, $V$ -объем погруженной части лодки(следовательно и объем воды, вытесняемый лодкой)
После того, как трубу опускают в воду, привязав к днищу, на неё действует выталкивающая сила $Fa2$ , а на лодку действует уже другая сила Архимеда $Fa1$ , отличная от первоначальной, то есть выполняются условия:

Fa1 = m1g => ρ0V1 = m1

Fa2 = m2g => ρ0V2 = m2

Fa1+ Fa2 = (m1 + m2)g = >ρ0gV1+ ρ0gV2 = (m1 + m2)g = >

ρ0V1 +ρ0V2 = m1 + m2

учитывая, что $V1$ - объём погруженной части лодки, $V2$ - oбъём погруженной трубы Когда труба еще находилась в лодке, мы выяснили, что $ρ0V = m1 +m2$ . Подставляя это в наше последнее условие, получим: $ρ0V1+ ρ0V2 =ρ0V$ Сокращая плотность воды, получаем конечное выражение:

V1 +V2 = V => V1 = V − V2

Видно, что объем погруженной части лодки после опускания трубы в воду стал меньше.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#83136

В сосуде с водой плавает кусок льда. Поверх воды наливают керосин так, что кусок льда оказывается полностью покрытым керосином. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лёд растает? Если изменится, то как? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Уровень воды в сосуде повысится.
Так как кусок льда будет одновременно плавать и в керосине, и в воде, запишем условие плавание тела:

Fa1 +Fa2 = mg,

где $Fa1$ - сила Архимеда со стороны воды, $Fa2$ - сила Архимеда со стороны керосина, $m$ - масса льда.
Распишем силы Архимеда: $Fa1 = ρ1gV1$ , $Fa2 =ρ2gV2$ , где $V1$ - объем части, погруженной в воду, $V2$ - объем части, погруженной в керосин, $ρ1$ - плотность воды, $ρ2$ - плотность керосина.

ρ1gV1+ ρ2gV2 = mg

$m = ρV$ , $ρ$ - плотность льда, $V$ -общий объем куска льда. Следовательно, $V =V1 +V2.$

ρ gV1 +ρ gV = ρVg 1 2 2

ρ1V1+ ρ2V2 = ρ(V1+ V2)

ρ1V1+ ρ2V2 = ρV1+ ρV2

ρV2− ρ2V2 = ρ1V1− ρV1

V2(ρ − ρ2)= V1(ρ1 − ρ)

V2= (ρ1−-ρ)= (1000−-900) =1 V1 (ρ− ρ2) (900− 800)

V1 = V2

После таяния льда образовалась вода той же массы, объем этой воды обозначим за $V0$
Распишем массу воды двумя способами:

ρ1V0 = ρ(V1 +V2)

ρ1V0 = ρ(V1 +V1)

ρ1V0 = 2ρV − 1

(2ρV ) (2⋅900)V V0 = -ρ-1-= ---1000--1= 1,8V1 1

Путем преобразований, мы пришли к тому выводу, что объем образовавшейся воды в 1,8 раз больше объема воды, который вытеснял лёд. Значит уровень воды в сосуде увеличится.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#76319

Лодка плавает в небольшом бассейне. Изменится ли (и если да, то как) уровень воды в бассейне, если из лодки осторожно опустить в бассейн большой камень? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

уровень воды понизится. Так как лодка плавает на поверхности воды, мы можем воспользоваться условием плавания тел - сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.

Fa =(m1 + m2)g

где $m1$ - масса лодки, $m2$ - масса камня

Fa =ρ0gV => ρ0gV = (m1 + m2)g => ρ0V = m1 +m2

учитывая, что $ρ0$ - плотность воды в бассейне, $V$ - объем погруженной части лодки (следовательно и объем воды, вытесняемый лодкой)
После того, как камень опускают в бассейн, на него действует выталкивающая сила $Fa2$ , а на лодку действует уже другая сила Архимеда $Fa1$ , отличная от первоначальной, то есть выполняются условия:

Fa1 = m1g => ρ0V1 = m1

так как камень тонет, сила тяжести превышает выталкивающую силу $Fa2 < m2g = > ρ0V2 < m2$ ;
где $V1$ и $V2$ - объемы воды, которые вытесняют лодка и камень соответственно
Складывая два последних условия, получим: $ρ0V1+ ρ0V2 < m1 + m2$
Когда камень еще находился в лодке, мы выяснили, что $p0V =m1 + m2$ . Подставляя это в наше последнее неравенство, получим:

ρ0V1+ ρ0V2 < ρ0V

Сокращая плотность воды, получаем конечное выражение: $V1+ V2 < V$
Анализируя выражение, можно сделать вывод о том, что объем воды, который вытесняет лодка с камнем, лежащим в ней, больше объемов, которые вытесняют лодка и камень по отдельности, а значит уровень воды понизится.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#76436

Лодка плавает в небольшом бассейне. Изменится ли (и если да, то как) уровень воды в бассейне, если из лодки выложить на поверхность воды спасательный круг? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Уровень воды в бассейне не изменится.
Так как лодка плавает на поверхности воды, мы можем воспользоваться условием плавания тел - сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.

Fa =(m1 + m2)g

Fa = ρ0gV

где $ρ0$ - плотность жидкости, $V$ - объем погруженной части лодки, $m1$ - масса лодки, $m2$ - масса спасательного круга

ρ0gV =(m1 + m2)g => ρ0V = m1 +m2

После того, как спасательный круг опускают в воду, на него действует выталкивающая сила $Fa2$ , а на лодку действует сила Архимеда $Fa1$ , отличная от первоначальной. Так как оба тела плавают:

Fa1= m1g => ρ0V1 = m1

Fa2= m2g => ρ0V2 = m2

где $V1$ - объем погруженной части лодки, $V2$ - объем погруженной части круга Подставляя выраженные массы в первоначальное условие(когда круг все еше лежал в лодке), получим

ρ0V = ρ0V1+ ρ0V2

Сокращая плотность жидкости, получим $V = V1+ V2$ . Анализируя, можно сказать, что объем воды, вытесняемой лодкой в первом случае равен сумме объемов воды, вытесняемых лодкой и кругом во втором случае. Значит уровень воды в бассейне не изменится.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#73934

Неравноплечные чашечные весы (одно плечо больше другого) уравновешивают, положив на одну из чашек небольшой грузик. Нарушится ли равновесие, если теперь на чашки весов положить одинаковые по массе гирьки? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

$PIC$

Изначально весы находятся в равновесии. Поскольку плечи весов различны, то при добавлении на каждую сторону одинакового грузика равновесие весов нарушится, потому что момент силы относительно центра от одного грузика будет больше момента силы относительно центра для другого грузика, значит, правило моментов не будет выполняться и равновесие весов нарушится. Моменты сил не будут равны, поскольку момент находится по формуле $F l$ , поскольку вес каждого грузика ( $F$ ) одинаковый, а плечи $l$ различны.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#80705

В сосуде с водой плавает кусок льда. Поверх воды наливают керосин так, что кусок льда оказывается полностью покрытым керосином. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лёд растает? Если изменится, то как? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Уровень воды в сосуде повысится.
Пояснение: Так как кусок льда будет одновременно плавать и в керосине, и в воде, запишем условие плавание тела:

Fa1 +Fa2 = mg

где $Fa 1$ - сила Архимеда со стороны воды, $Fa 2$ - сила Архимеда со стороны керосина, $m$ - масса льда.
Распишем силы Архимеда:

Fa1 = ρ1gV1

Fa2 = ρ2gV2

где $V1$ - объем части, погруженной в воду, $V2$ - объем части, погруженной в керосин, $ρ1$ - плотность воды, $ρ2$ - плотность керосина.

ρ1gV1 +ρ2gV2 = mg

m = ρV

$ρ$ - плотность льда, $V$ -общий объем куска льда.
Следовательно,

V = V1 + V2

ρ1gV1 + ρ2gV2 = ρV g

ρ1V1 +ρ2V2 = ρ(V1 + V2)

ρV + ρ V = ρV + ρV 1 1 2 2 1 2

ρV2 − ρ2V2 = ρ1V1 − ρV1

V2(ρ− ρ2) = V1(ρ1 − ρ)

V2 (ρ1-−-ρ)- (1000−-900) V1 = (ρ − ρ2) = (900 − 800) = 1

Значит, $V1 = V2$
После таяния льда образовалась вода той же массы, объем этой воды обозначим за $V0$
Распишем массу воды двумя способами:

ρ1V0 = ρ(V1 + V2)

ρ1V0 = ρ(V1 + V1)

ρ V = 2ρV 1 0 1

(2ρV1) (2-⋅900)V1 V0 = ρ1 = 1000 = 1,8V1

Путем преобразований, мы пришли к тому выводу, что объем образовавшейся воды в 1,8 раз больше объема воды, который вытеснял лёд.
Значит уровень воды в сосуде увеличится.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#41433

Из трубки длиной 1 м, запаянной с одного конца и с краном на другом конце, выкачали воздух. Поместив конец с краном в ртуть, открыли кран. Заполнит ли ртуть всю трубку? Если вместо ртути взять воду, заполнит ли она всю трубку. Давление окружающего воздуха равно 760 мм. рт. ст.

Показать ответ и решение

До открытия крана давление в трубке равно нулю (вакуум), поэтому сразу при открытии трубки ртуть начнем втекать в трубку до тех пор, пока давление столба ртути не будет равно атмосферному. Атмосферное давление равно 760 мм. рт. ст. Следовательно, столб ртути будет длиной 760 мм, значит, ртуть не заполнит всю трубку.
Если ртуть заменить на воду, то процесс повторится аналогично, но плотность воды меньше плотности ртути. Давление столба жидкости равно:

p = ρgh,

где $ρ$ – плотность жидкости, $h$ – высота столба жидкости.
При этом вода также будет втекать в трубку до тех пор, пока давление не станет равным атмосферному (760 мм. рт. ст.). Тогда

ρртgh рт = ρвghв,

отсюда длина столбика воды:

ρрт 13600 кг/м3 hв = hртρв = 760 мм ⋅1000 кг/м3 = 10,336 м

то есть вода может "втечь"столбом на 10,336 м, что больше длины трубки, значит, вода полностью заполнит трубку.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#39671

Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у края лезвий или ближе к середине ножниц? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ | Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Картон легче резать, помещая его ближе к середине ножниц. Рассмотрим наглядно почему это так.
Ножницы можно рассматривать как два соединенных рычага. Рассмотрим одну из частей ножниц:

$PIC$

Силой $F1$ мы действуем на ножницы и в зависимости от коэффициента $k$ расстояние от точки опоры O до картона будет меняться. Т.к. моменты будут равны, то

F1 ⋅l1 = F2 ⋅ l1 k

Выразим отсюда $F2$ :

F2 = F1 ⋅k

. Т.е. чем ближе картон к точке опоры, тем легче разрезать его. То есть, картон легче резать, помещая его ближе к середине ножниц.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#73922

Какая точка катящегося без проскальзывания колеса движется относительно Земли медленнее всего? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Пусть колеса катиться со скоростью $v0$ . Тогда каждая точка обода колеса будет двигаться с угловой скоростью $v0 ω = R$ , где $R$ - радиус колеса.

$PIC$

Медленнее всего движется точка, которая в данный момент соприкасается с Землей. Это происходит из-за того, что колесо совершает сложное движение, которое является совокупностью поступательного и вращательного движения. В момент соприкосновения скорость от поступательного движения направлена по движению( $v0$ ), а скорость вращательного движения направлена по касательной в точке касания в противоположную сторону( $v = ωR = v0$ ), при этом по модулю эти значения равны между собой. При сложении двух этих скоростей мы получим ноль - данная точка покоится.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#73929

На столе лежит стопка книг. Что легче: вытянуть нижнюю книгу, придерживая (но не поднимая) остальные, или привести в движение всю стопку, потянув за нижнюю книгу? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

$PIC$

При вытягивании книги нижней книги отдельно на неё будет действовать две силы трения, препятствующие движению книги: первая – со стороны стола, вторая – со стороны всей остальной стопки книг, а при движении всей стопки на неё действует лишь одна сила трения – со стороны стола, значит, сдвинуть всю стопку легче, чем отдельно книгу.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#73935

Отрезок однородной проволоки подвешен за середину. Изменится ли (и если изменится, то как) равновесие рычага, если левую половину сложить вдвое (см. рисунок)? Ответ поясните.

$PIC$

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Равновесие нарушится, поскольку проволока однородная, масса обоих плеч рычага равна. Момент силы это произведение модуля силы на длину плеча. Моменты сил тяжести при условии равновесия рычага равны. После сгибания проволоки длина левого плеча уменьшилась (поскольку центр масс у однородного тела находится в его центре), следовательно, момент силы, действующей на левое плечо уменьшился. Таким образом, правое плечо окажется ниже левого плеча рычага и равновесие нарушится.

$PIC$

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#74498

Механизм физиологического действия инфразвука на человека пока полностью не установлен. Согласно одной из существующих гипотез, действие инфразвука связано с возбуждением резонансных колебаний в организме (когда частота собственных колебаний системы совпадает с частотой внешних колебаний).
В таблице представлены интервал инфразвуковых частот от некоторых видов транспорта.


Источник инфразвука	Частота, Гц

Автомобильный транспорт	Весь спектр инфразвукового диапазона

Железнодорожный транспорт, трамваи	$− 16 10$

Ирину укачивает в автомобиле, но она не испытывает никаких неприятных ощущений даже при длительных поездках в железнодорожном транспорте.
Согласуется ли этот факт с приведённой выше гипотезой, если известно, что собственная частота нашего вестибулярного аппарата близка к 6 Гц? Ответ поясните.

Источники: Камзеева 2024 | Камзеева 2025

Показать ответ и решение

1. Согласуется
2. Резонанс может возникнуть при совпадении частоты собственных колебаний вестибулярного аппарата с частотой внешнего воздействия. Частота колебаний вестибулярного аппарата, равная 6 Гц, не попадает в интервал инфразвуковых колебаний железнодорожного транспорта, но может совпасть с внешней частотой инфразвуковых колебаний автомобиля.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#76441

Сплошной шарик из парафина сначала поместили в сосуд с машинным маслом, а затем – в сосуд с водой. Изменилась ли, и если изменилась, то как выталкивающая сила, действующая на шарик?

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Выталкивающая сила не изменилась.
Плотность парафина - меньше плотности воды, значит шарик будет плавать на поверхности воды, будет выполняться условие плавания тел - сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.
Плотность парафина равна плотности машинного масла, а это значит, что шарик полностью погрузится в масло и будет плавать, снова выполняется условие плавания тел - сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.
Так как масса шарика не меняется, следовательно не меняется и сила тяжести, которая пропорциональная массе. Не меняется сила тяжести, значит не меняется сила Архимеда при переносе шарика из одной жидкости в другую.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#76326

Сообщающиеся сосуды, наполненные водой, разделены внизу перегородкой К. Будет ли переливаться вода из одного сосуда в другой, если открыть перегородку? Ответ поясните.

$PIC$

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Вода переливаться не будет, так как в сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне, поскольку давление на этих уровнях должно быть одинаковым. Поэтому при открытии крана вода переливаться не будет, поскольку она итак уже находится в правой и левой части сосуда на одном и том же уровне.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#76317

Камень лежит на дне сосуда, полностью погружённый в воду (см. рисунок). Изменится ли (и если изменится, то как) сила давления камня на дно, если в воду добавить поваренную соль? Ответ поясните.

$PIC$

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Давление камня на дно уменьшится, поскольку сила Архимеда будет действовать вверх на тело и уменьшать силу нормальной реакции опоры, которая по третьему закону Ньютона равняется силе давления камня на дно сосуда.

$PIC$

По второму закону Ньютона для камня:

N + Fарх− mg =0

N = mg − F арх

N = mg − ρgV

Если в воду добавить поваренную соль, то плотность солевого раствора будет больше, чем плотность пресной воды. Увеличение плотности жидкости приведет к увеличению силы Архимеда, при этом сила тяжести, действующая на камень, не изменится. В результате увеличения силы Архимеда, сила давления камня на дно уменьшится.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#76423

В ванну с водой в одном случае помещают полено из сосны (плотность сосны $3 400 кг/м$ ), а во втором случае полено из дуба такой же массы (плотность дуба $700кг/м3$ ). Сравните уровень воды в ванне в первом и втором случае. Ответ поясните. В обоих случаях вода из ванны не переливалась через край.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Уровень воды в обоих случаях будет одинаковым.
Плотность дуба и плотность сосны меньше плотности воды, поленья будут плавать. Когда тела плавают на поверхности жидкости - выполняется условие плавания тел - сила Архимеда уравновешивает силу тяжести. Так как массы у поленьев одинаковые, значит и силы тяжести, действующие на них, будут равны. Из условия плавания тел можно сделать вывод, что выталкивающие силы тоже будут равны, следовательно, будут равны и объемы вытесненной воды.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#28839

На двух чашах рычажных весов находятся в равновесии два одинаковых сосуда, доверху наполненные водой. В одно сосуд опускают деревянный брусок. Изменится ли при этом (и если изменится, то как) равновесие весов?

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Так как вода в сосуде наполнена доверху, то при добавлении бруска она начнёт выливаться, при этом так как плотность бруска меньше плотности воды, то брусок будет плавать на поверхности воды. Пусть масса бруска $m$ , плотность воды $ρ$ , $V$ – объём погруженной части бруска (вытесненной воды). Запишем второй закон Ньютона, действующий на брусок:

ρgV = mg ⇒ ρV = m,

то есть брусок вытеснил столько же воды по весу, сколько он весит и равновесие не изменилось.
Также можно объяснить это следующим образом: так как вода заполнена доверху, то при добавлении бруска уровень воды не изменится (она просто выльется), следовательно, давление на дно не изменится и составит:

P = ρgh,

где $h$ – высота сосуда.
Так как сила давления на дно равна:

N = PS,

где $S$ – площадь сосуда.
То и сила давления не изменилась, значит, не изменится и равновесие.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#44963

Для деревянного бруска массой 300 г необходимо как можно точнее измерить силу трения скольжения. Коэффициент трения скольжения между деревом и материала из разных поверхностей представлен в таблице.

|-----------------|--------------------------------------| |№ по верхности |Ко эфф иц иент трени я скольж ени я, μ| |-----------------|--------------------------------------| |--------1--------|-----------------0,2------------------| | 2 | 0,6 | ----------------------------------------------------------

$PIC$

На рисунке представлены динамометры А и Б, которые можно использовать для измерения. Погрешность измерения равна цене деления шкалы динамометра.

$PIC$

Какой из динамометров следует использовать для измерения силы трения скольжения для поверхности № 1 и для поверхности № 2?

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Найдем значение силы трения при движении бруска по поверхности №1

Fтр1 = μ1N = μ1mg = 0,2 ⋅ 0, 3 к г ⋅ 10 Н/ кг = 0, 6 Н

и при движении по поверхности №2

Fтр2 = μ2N = μ2mg = 0,6 ⋅ 0, 3 к г ⋅ 10 Н/ кг = 1, 8 Н

Для поверхности №1 следует использовать динамометр А, а для поверхности №2 – динамометр Б, так как предел измерения динамометра А недостаточный, чтобы проводить измерения для поверхности № 2.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#55714

С лодки, движущейся равномерно и прямолинейно по реке, бросают камень противоположно направлению движения лодки. Изменится ли, и если изменится, то как, скорость лодки? Ответ поясните.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

1. Скорость лодки увеличиться.

2. Из закона сохранения импульса следует, что начальным импульс системы должен быть равен конечному. В начале камень и лодка двигались как одно целое. Пусть их скорость равна $u$ . Также пусть скорость камня относительно лодки равна $v$ . А скорость лодки после выбрасывания камня $p$ . Тогда согласно ЗСИ: $(M + m)u = Mp − mv$ , т.к. выбрав ось вдоль движения лодки. Вектор скорости камня, а следовательно и импульс, будет направлен против направления оси и иметь знак минус в ЗСИ. Тогда $(M-+-m)u-+mv- p= M$ и т.к. $M-+-m- M > 1$ , то скорость $p$ будет точно больше $u$ .

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок	2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.	1
ИЛИ
Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.	0
ИЛИ
Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл	2

19.01 Механика