Задание 4 ЕГЭ по физике
Четвертое задание ЕГЭ по физике проверяет ваши знания по нескольким разделам физики: «Механические колебания и волны», «Сила Архимеда», «Условие равновесия рычага». Это задание базового уровня, без возможности выбора ответа.
Сила Архимеда
1. Деревянный кубик имеет ребро 3 см. Определите архимедову силу, действующую на кубик при его полном погружении в воду.
Ответ: __________________________ Н.
Применим формулу для силы Архимеда.
где – плотность жидкости, в которую погружается тело. Проведем расчет:
Секрет решения: В этой достаточно простой задаче можно допустить ошибку, перепутав плотности жидкости (воды) и дерева. В законе Архимеда используется плотность жидкости, в которую погружается тело.
Механические колебания и волны
2. Колеблющаяся струна издаёт звук с длиной волны 0,17 м. Какова частота её колебаний, если скорость звука в воздухе 340 м/с?
Ответ: ___________________________ Гц.
Формула, которая связывает длину волны, частоту и скорость ее распространения, имеет вид: Отсюда можно выразить частоту колебаний (Гц).
Обратите внимание на тему «Колебания и волны». Если у вас есть глубокое понимание процессов колебательного и волнового движения в механике – вы сможете провести полную аналогию, рассматривая колебательные процессы в электродинамике.
3. Груз, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 400 Н/м, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Пружину какой жёсткости надо взять вместо первой пружины, чтобы период свободных колебаний этого груза стал в 2 раза меньше?
Ответ: ___________________________ Н/м.
Формула для периода колебаний пружинного маятника имеет вид:
Для двух случаев запишем уравнения:
Формулы периодов колебаний математического и пружинного маятников являются базовыми и входят в Кодификатор ЕГЭ по физике. Только через многократное решение задач и вывод физических величин, входящих в эту формулу можно добиться безошибочного применения этих закономерностей.
Условие равновесия рычага
4. С использованием нити ученик зафиксировал рычаг. Какова масса подвешенного к рычагу груза, если сила натяжения нити равна 3 Н?
Ответ: ______________________ кг.
Условие равновесия рычага можно выразить следующим образом:
Силу натяжения нити T можно приравнять к а вес груза P к Кроме того, Тогда формула (1) примет вид
Секрет решения: При рассмотрении условия равновесия рычага надо помнить, что плечо силы – это кратчайшее расстояние от линии действия силы до оси вращения (точки опоры). Если дополнительно в задаче дается масса рычага, то необходимо принять во внимание силу тяжести, которая действует на сам рычаг.
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими публикациями. Информация на странице «Задание 4 ЕГЭ по физике» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ. Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий. Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена: 06.08.2023
Источник
Плотность дерева егэ физика
Тип 25 № 29874
Деревянный шар массой наполовину погружен в воду и давит на дно с силой Найти плотность дерева.
Сила, с которой шар давит на дно, равна по модулю силе реакции опоры по третьему закону Ньютона Изобразим силы, действующие на деревянный шар (см. рис).
Шар находится в равновесии, следовательно, Сила Архимеда при погружении шара наполовину, Объем шара Объединив формулы, находим плотность дерева, из которого изготовлен шар:
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
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 и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
Правильно записаны все необходимые положения теории, 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.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Источник
Плотность дерева егэ физика
Тип 30 № 25737
На абсолютно гладкой горизонтальной поверхности лежит деревянное бревно, имеющее различные диаметры торцов, так, что линия, соединяющая нижние точки торцов бревна, расположена вдоль горизонтальной поверхности. Диаметр одного торца бревна больше другого. Чтобы приподнять бревно с одного конца, требуется сила 279 Н, с другого — 621 Н. Средняя плотность дерева равна 450 кг/м 3 . Чему равен объём бревна? Сделайте рисунок с обозначением всех действующих на бревно сил.
Какие законы Вы используете для описания движения бревна? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Обоснование. Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной. Бревно будем считать абсолютно твердым телом (формы и размеры тела неизменны, расстояние между любыми двумя его точками остается постоянным). На бревно действуют сила тяжести и сила, которую нужно приложить для его подъема. В данных условиях бревно не является однородным, поэтому расположение центра тяжести неизвестно. Движение абсолютно твердого тела представляет собой суперпозицию поступательного и вращательного движений. Поэтому условий равновесия ровно два; одно для поступательного, а другое − для вращательного движений. Векторная сумма внешних сил, действующих на тело равна нулю, поэтому сумма моментов этих сил относительно двух любых параллельных осей одна и таже. Для удобства оси, относительно которых будем рассматривать сумму моментов сил, проведем перпендикулярно плоскости чертежа через концы бревна.
Перейдем к решению. Допустим, что центр тяжести бревна длиной l находится на расстоянии x от края, к которому была приложена первая сила. Запишем уравнение моментов относительно левого и правого края бревна:
Сложим два уравнения и придём к следующему:
Примечание: К этому же результату можно было прийти, приняв во внимание, что, для того чтобы поднять бревно, надо одновременно приложить силы к обоим его концам.
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
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) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
Источник
Плотность дерева егэ физика
Изготовленная из соснового дерева тонкая прямая однородная палочка объёмом закреплена за свой верхний конец на горизонтальной оси, вокруг которой она может вращаться в вертикальной плоскости. К нижнему концу этой палочки на тонкой лёгкой нити привязан алюминиевый шарик. Шарик и нижняя часть палочки погружены в сосуд с водой, причём ниже уровня воды располагается ровно половина палочки, и шарик не касается дна сосуда.
При этом палочка наклонена под некоторым углом к горизонту, и вся система находится в равновесии. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на палочку и на шарик. Найдите объём V шарика. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
1. Систему отсчёта, связанную с Землёй, будем считать инерциальной (ИСО).
2. Будем считать палочку абсолютно твёрдым телом. Условие равновесия твёрдого тела, которое может вращаться вокруг некоторой оси — равенство нулю суммы моментов всех сил, приложенных к телу, относительно этой оси.
3. Палочка тонкая, поэтому объём погруженной в воду части палочки можно считать прямо пропорциональным длине этой части.
4. Нить тонкая, поэтому можно пренебречь действующей на неё силой Архимеда.
5. Нить лёгкая, поэтому модуль силы натяжения нити в любой её точке одинаков, в частности: (см. рисунок в решении).
6. Груз не касается дна сосуда, поэтому на него со стороны этого дна не действует сила реакции.
1. Покажем на рисунке силы, действующие на палочку и на шарик. На палочку массой M действуют приложенная к её середине сила тяжести приложенная к середине погруженной части сила Архимеда сила натяжения нити и сила реакции оси (направление этой силы может быть противоположным, но для решения данной задачи это несущественно).
На шарик массой m действуют сила тяжести сила Архимеда и сила натяжения нити
2. Направим ось OX вниз и запишем условие равновесия шарика (второй закон Ньютона) в проекции на эту ось: Учтем, что и где V — искомый объём шарика, — плотность воды, — плотность алюминия.
3. Пусть палочка длиной L в равновесном состоянии составляет с горизонтом угол Запишем для палочки уравнение моментов относительно её оси вращения O, считая положительным направлением вращения поворот против часовой стрелки:
Учтем, что где — плотность соснового дерева и
4. Выражая силу натяжения нити и подставляя её в уравнение моментов, получим:
Источник