ФизикаЗадание 2
ЕГЭ 2027 по физике
Задание 2. Динамика: законы Ньютона и силы
- Первая часть
- краткий ответ
- 1 первичный балл
- 45 задач в задачнике
Задачи проверяются сразу, ответ и разбор открываются после решения. Нужна бесплатная регистрация, урок этого номера открыт бесплатно.
Теория
Где встречается: задание 1 и задание 2 (центростремительное ускорение, период и частота), задания 5 и 6 (спутники, карусели, колёса), вторая часть.
Чем движение по окружности отличается от прямолинейного
При равномерном движении по окружности модуль скорости не меняется, но меняется её направление: скорость всё время направлена по касательной к окружности. Раз скорость как вектор меняется, у тела есть ускорение. Оно направлено к центру окружности и называется центростремительным:
aцс = υ2R = ω2 R
Период, частота, угловая скорость
| Величина | Что это | Формула | Единица |
|---|---|---|---|
| период T | время одного оборота | T = tN | с |
| частота ν | число оборотов за секунду | ν = Nt = 1T | Гц = 1/с |
| угловая скорость ω | угол поворота за секунду | ω = 2πT = 2πν | рад/с |
| линейная скорость υ | путь по окружности за секунду | υ = 2π RT = ω R | м/с |
Здесь N – число оборотов за время t. На ЕГЭ π = 3,14.
Пример. Колесо делает 120 оборотов в минуту. Частота ν = 12060 = 2 Гц, период T = 12 = 0,5 с.
Точки одного вращающегося тела
У всех точек диска, колеса или карусели одинаковые период, частота и угловая скорость: за оборот поворачивается всё тело. А линейная скорость и центростремительное ускорение растут с расстоянием до оси: υ = ω R, a = ω2 R. Точка на краю диска движется быстрее точки у центра.
Как меняется ускорение
| Что изменили | Что стало с aцс |
|---|---|
| скорость увеличили в 2 раза, радиус тот же | увеличилось в 4 раза (a = υ2R) |
| радиус увеличили в 2 раза, скорость та же | уменьшилось в 2 раза |
| радиус увеличили в 2 раза, угловая скорость та же | увеличилось в 2 раза (a = ω2 R) |
Примеры заданий
Пример 1. Сила и масса изменились
В инерциальной системе отсчёта сила F сообщает телу массой m ускорение, модуль которого равен 6 м/с². Чему равен модуль ускорения тела массой 0,5m под действием силы 4F в этой системе отсчёта?
Пример 2. Сила и масса изменились
В инерциальной системе отсчёта сила F сообщает телу массой m ускорение, модуль которого равен 4 м/с². Чему равен модуль ускорения тела массой 0,5m под действием силы 2F в этой системе отсчёта?
Пример 3. Сила и масса изменились
В инерциальной системе отсчёта сила F сообщает телу массой m ускорение, модуль которого равен 2 м/с². Чему равен модуль ускорения тела массой 0,5m под действием силы 4F в этой системе отсчёта?