Теория:
Характеристика задания
1. Какой тип ответа: установление соответствия между физическими величинами и характером их изменения.
2. Какова структура содержания задания: описание физической ситуации из раздела физики «Механика» с изменяющимися физическими величинами.
3. Какой уровень сложности задания: базовый.
4. Как оценивается задание: максимальный первичный балл — \(2\), если верно указаны два элемента ответа (две верно выбранные цифры, определяющие характер изменения двух физических величин); \(1\) балл — допущена ошибка в указании одного из элементов ответа; \(0\) баллов — допущены две ошибки или ответ отсутствует.
Пример:
(раздел физики «Механика», блок раздела «Динамика»):
что произойдёт с физическими величинами, указанными в таблице, если масса тела, совершающего одномерное равнопеременное движение в инерциальной системе отсчёта, увеличится в \(2\) раза.
Для каждой величины определи соответствующий характер изменения:
1) увеличилась,
2) уменьшилась,
3) не изменилась.
Запиши в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
(Цифры в ответе могут повторяться.)
| Сила тяжести, действующая на тело | Равнодействующая сил, действующих на тело |
Что проверяет задание: для правильного выполнения необходимо хорошо ориентироваться в формулировке всех законов, свойствах физических явлений из \(5\) блоков раздела физики «Механика»:
- кинематика,
- динамика,
- статика,
Как решить задание из примера?
Этапы решения | Пояснение | Конкретизация |
| \(1\). Анализ текста задачи | Обрати внимание на: - название технических объектов; - название физических величин; - описание физических явлений; - наличие нефизических (житейских) понятий | Физические понятия: - инерциальная система отсчёта; - сила тяжести; - инертная масса; - гравитационная масса; - равнодействующая сил. Физическое явление: одномерное механическое движение с постоянным ускорением (\(a = const\)). Физические законы: - второй закон Ньютона в инерциальной системе отсчёта: \(\vec{a} = \frac{\vec{F}}{m}\), где \(\vec{F}\) — равнодействующая сил, действующих на тело; - сила тяжести, действующая на тело: \(F_т = mg\) |
| \(2\). Анализ выделенных физических величин, явлений и законов | Обрати внимание на физические условия выполнения законов | 1) В инерциальных системах отсчёта изменение скорости тела (появление ускорения) происходит только в результате действия на него других тел. 2) Cледствие из \(II\) закона Ньютона (скалярное уравнение): \(F = m_иa\), где \(m_и\) — инертная масса тела, которая определяется динамическим способом по одновременному измерению действующей на тело силы (или равнодействующей сил) и приобретаемого ускорения. 3) Закон всемирного тяготения (скалярное уравнение) для тела, находящегося на поверхности Земли (\(M_з\) — масса Земли): , где \(m_г\) — гравитационная масса, измерение которой происходит в статическом эксперименте с помощью взвешивания. 4) В механике Ньютона факт совпадения двух масс \(m_г = m_и\) является случайным экспериментальным фактом (отсутствует физическое обоснование), который установлен с высокой относительной точностью \(10^{12}\) (учёные — Ньютон, Бессель, Этвеш, Дикке, Брагинский, Панов). Равенство \(m_г = m_и\) является основой общей теории относительности Эйнштейна (другое название — релятивистская теория тяготения) |
| \(3\). Математическая модель | Обрати внимание на: - прямую (обратную) пропорциональность между физическими величинами; - математический смысл физических величин; - графическое изображение физических величин | 1. Запишем начальное условие задания: \(\frac{m_2}{m_1} = 2\). 2. Найдём изменение силы тяжести, действующей на тело: \(\frac{F_{т2}}{F_{т1}} = \frac{m_2}{m_1} = 2\) (увеличилась в \(2\) раза). 3. Найдём изменение равнодействующей сил, действующих на тело: \(\frac{F_2}{F_1} = \frac{m_2}{m_1} = 2\) (увеличилась в \(2\) раза) |
| \(4\). Типичные ошибки | Обрати внимание на векторный характер физических величин | При выполнении расчётов числа подставляются только в скалярные уравнения (запись векторного уравнения в проекциях на оси \(Ox\) и \(Oy\)) |
Правильный ответ: сила тяжести, действующая на тело, увеличилась; равнодействующая сил, действующих на тело, увеличилась.
Какова форма ответа: запиши в бланк ответов № \(1\) последовательность цифр, соответствующую верным изменениям, которые описаны в физической ситуации (без пробелов, запятых и других дополнительных символов; каждая цифра в отдельной клеточке).
Ответ: \(11\).