Теория:
Характеристика задания
1. Какой тип ответа: расчёт физической величины.
2. Какова структура содержания задания: физическая задача из блока «Динамика» раздела физики «Механика».
3. Какой уровень сложности задания: базовый.
4. Как оценивается задание: правильный ответ на задание оценивается \(1\) баллом (задание считается выполненным верно, если
ответ записан в той форме, которая указана в инструкции по выполнению
задания, и полностью совпадает с эталоном ответа).
Пример:
задача из блока «Динамика» раздела физики «Механика»:
определи массу тела, учитывая данные графика (рис. \(1\)) и описание физической ситуации: тело перемещается без сопротивления по горизонтальной плоскости за счёт приложенной в горизонтальном направлении силы. Предполагается, что система отсчёта, относительно которой рассматривается движение тела, является инерциальной.
Рис. \(1\). График
Что проверяет задание: сформированность умения решать расчётные задачи из блока «Динамика» раздела физики «Механика» (второй закон Ньютона для материальной точки в инерциальной системе отсчёта (далее — ИСО); сила упругости, закон Гука; сила трения, сухое трение, сила трения скольжения, сила трения покоя, коэффициент трения).
Как решить задание из примера?
| Дано | Решение |
Данные графика (рис. \(1\)) | 1. Физическая модель задачи: - явление движения тела по гладкой (без трения) горизонтальной поверхности за счёт горизонтальной силы \(\vec{F}\); - считаем, что тело движется вдоль положительного горизонтального направления оси \(Ox\), где систему отсчёта, связанную с поверхностью Земли, считаем инерциальной; - на тело действуют две силы в вертикальном направлении — сила тяжести \(m\vec{g}\) и сила реакции опоры \(\vec{N}\); - на тело действует одна сила в горизонтальном направлении — сила \(\vec{F}\); - выбираем точку \(A\) на графике (рис. \(2\)) и находим её координаты с учётом масштаба осей, т. е. определяем проекции физических величин: \(a_{x_A}=0,7\) м/с²; \(F_{x_A}=2,8\) Н.  2. Физические законы: - следствие из второго закона Ньютона (векторная форма закона): \(m\vec{a} = \vec{F}+m\vec{g}+\vec{N}\). (\(1\)) 3. Математическое решение задачи: - спроецируем формулу (\(1\)) на ось \(Ox\), т. е. запишем следствие из второго закона Ньютона в скалярной форме: \(ma_x = F_x+mg_x+N_x\), (\(2\)) где \(N_x=0\), \(F_x=0\) и \(mg_x=0\); (\(3\)) - перепишем формулу (\(2\)) с учётом (\(3\)): \(ma_x = F_x\); (\(4\)) - выражаем \(m\) из формулы (\(4\)) и записываем её для координат точки \(A\) (рис. \(2\)): \(m=\frac{F_{x_A}}{a_{x_A}}\); (\(5\)) - проверяем размерность формулы (\(5\)): \([m] = \frac{H·с^2}{м}=\frac{кг · м · с^2}{c^2 · м}=кг\); - проводим вычисления: \(m = \frac{2,8}{0,7}=4\) кг |
| Найти: \(m\) | Правильный ответ: \(4\) |
| Типичные ошибки | 1. 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 \(Oy\)). 2. Обрати внимание на слова «на тело»: вес тела \(\vec{P}\) на тело не действует |
Какова форма ответа: запиши в бланк ответов № \(1\) целое число или
конечную десятичную дробь без указания единиц измерения физических величин (без пробелов; каждый символ — цифра, запятая, «\(-\)», «\(+\)» — пишется в отдельной клеточке).
Правильный ответ: \(4\).
Источники:
Рис. 1. График. © ЯКласс.
Рис. 2. Определение значений проекций физических величин. © ЯКласс.