Задания ЕГЭ по физике 2023

Физика

Задания

1

Пройти тест

Основные понятия и законы кинематики

Пройти тест

2

Пройти тест

Силы в природе, законы Ньютона

Пройти тест

3

Пройти тест

Законы сохранения импульса и энергии

Пройти тест

4

Пройти тест

Механическое равновесие, механические колебания и волны

Пройти тест

5

Пройти тест

Механика. Явления

Пройти тест

6

Пройти тест

Механика. Изменение физических величин в процессах

Пройти тест

7

Пройти тест

Механика. Графики

Пройти тест

8

Пройти тест

Изопроцессы, работа в термодинамике, первый закон термодинамики

Пройти тест

9

Пройти тест

МКТ, термодинамика

Пройти тест

10

Пройти тест

Относительная влажность воздуха, количество теплоты, КПД тепловой машины

Пройти тест

11

Пройти тест

МКТ, термодинамика. Изменение физических величин в процессах

Пройти тест

12

Пройти тест

МКТ, термодинамика. Установление соответствия между графиками, физическими величинами, формулами, единицами измерения

Пройти тест

13

Пройти тест

Электрическое поле, магнитное поле

Пройти тест

14

Пройти тест

Электрические цепи

Пройти тест

15

Пройти тест

Электромагнитная индукция, оптика

Пройти тест

16

Пройти тест

Электродинамика

Пройти тест

17

Пройти тест

Электродинамика и оптика. Изменение физических величин в процессах

Пройти тест

18

Пройти тест

Электродинамика и оптика. Установление соответствия

Пройти тест

19

Пройти тест

Ядерная физика

Пройти тест

20

Пройти тест

Фотоны и радиоактивный распад

Пройти тест

21

Пройти тест

Квантовая физика. Изменение физических величин в процессах. Установление соответствия

Пройти тест

22

Пройти тест

Механика. Квантовая физика, методы научного познания

Пройти тест

23

Пройти тест

Механика. Квантовая физика, методы научного познания

Пройти тест

24

Пройти тест

Элементы астрофизики

Пройти тест

25

Пройти тест

Механика, молекулярная физика, расчётная задача

Пройти тест

26

Пройти тест

Молекулярная физика, термодинамика, электродинамика, расчётная задача

Пройти тест

27

Пройти тест

Электродинамика, квантовая физика, расчётная задача

Пройти тест

28

Пройти тест

Механика — квантовая физика, качественная задача

Пройти тест

29

Пройти тест

Механика. Расчетная задача

Пройти тест

30

Пройти тест

Молекулярная физика. Расчетная задача

Пройти тест

31

Пройти тест

Электродинамика. Расчетная задача

Пройти тест

32

Пройти тест

Электродинамика. Квантовая физика. Расчетная задача

Пройти тест

Показать все 32 задания

Изменения в КИМ ЕГЭ 2022 г. по физике нет.

Экзаменационная работа состоит из двух частей, включающих в себя 32 задания.

Часть 1 содержит 26 заданий.

  • В заданиях 1–4, 8–10, 14, 15, 20, 25–26 ответом является целое число или конечная десятичная дробь.
  • Ответом к заданиям 5–7, 11, 12, 16–18, 21, 23 и 24 является последовательность двух цифр.
  • Ответом к заданию 13 является слово.
  • Ответом к заданиям 19 и 22 являются два числа.

Часть 2 содержит 6 заданий. Ответ к заданиям 27–32 включает в себя подробное описание всего хода выполнения задания. Вторая часть заданий (с развёрнутым ответом) оцениваются экспертной комиссией на основе критериев.

Темы ЕГЭ по физике, которые будут в экзаменационной работе
  1. Механика (кинематика, динамика, статика, законы сохранения в механике, механические колебания и волны).
  2. Молекулярная физика (молекулярно-кинетическая теория, термодинамика).
  3. Электродинамика и основы СТО (электрическое поле, постоянный ток, магнитное поле, электромагнитная индукция, электромагнитные колебания и волны, оптика, основы СТО).
  4. Квантовая физика и элементы астрофизики (корпускулярноволновой дуализм, физика атома, физика атомного ядра, элементы астрофизики).

    Продолжительность ЕГЭ по физике

    На выполнение всей экзаменационной работы отводится 235 минут.

    Примерное время на выполнение заданий различных частей работы составляет:

    1. для каждого задания с кратким ответом – 3–5 минут;
    2. для каждого задания с развернутым ответом – 15–20 минут.

    Что можно брать на экзамен:
    • Используется непрограммируемый калькулятор (на каждого ученика) с возможностью вычисления тригонометрических функций (cos, sin, tg) и линейка.
    • Перечень дополнительных устройств и материалов, использование которых разрешено на ЕГЭ, утверждается Рособрнадзором.

    Важно!!! не стоит рассчитывать на шпаргалки, подсказки и использование технических средств (телефонов, планшетов) на экзамене. Видеонаблюдение на ЕГЭ-2022 усилят дополнительными камерами.

    Баллы ЕГЭ по физике

    • 1 балл — за 1-4, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 22, 23, 25, 26, задания.
    • 2 балла — 5, 6, 7, 11, 12, 16, 17, 18, 21, 24, 28.
    • 3 балла — 27, 29, 30, 31, 32.

    Всего: 53 баллов (максимальный первичный балл).

    Что необходимо знать при подготовки заданий в ЕГЭ:
    • Знать/понимать смысл физических понятий, величин, законов, принципов, постулатов.
    • Уметь описывать и объяснять физические явления и свойства тел (включая космические объекты), результаты экспериментов… приводить примеры практического использования физических знаний
    • Отличать гипотезы от научной теории, делать выводы на основе эксперимента и т.д.
    • Уметь применять полученные знания при решении физических задач.
    • Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни.

    С чего начать подготовку к ЕГЭ по физике:

    1. Изучать теорию, необходимую для каждого заданий.
    2. Тренироваться в тестовых заданиях по физике, разработанные на основе демонстрационного варианта ЕГЭ. На нашем сайте задания и варианты по физике будут пополняться.
    3. Правильно распределяйте время.

    Желаем успеха!

    как решать? ⋆ MAXIMUM Блог

    Первая часть ЕГЭ по физике очень важна, и не стоит ее недооценивать! Если вы полностью решите тестовую часть и только половину второй части, вы уже получите больше заветных 80 баллов. В этой статье я расскажу, какие бывают задания в первой части ЕГЭ и как их решать.

    В этой статье:

    Задания базового уровня сложности на 1 баллПример № 3: ЭлектродинамикаЗадания повышенного уровня сложности на 2 балла

    Многие ученики считают, что самое главное на экзамене — решить задачи с развернутым ответом. Они пускают первую часть на самотёк, а зря! На занятиях я всегда объясняю, что тестовую часть необходимо тренировать, ведь за нее можно получить 64% итоговых баллов. Впрочем, это касается не только физики: тестовую часть ЕГЭ важно и нужно решать на всех экзаменах. Читайте в нашей статье, как этому научиться!

    Первая часть ЕГЭ по физике состоит из двух типов заданий: базовые (на 1 балл) и продвинутые (на 2 балла). Давайте поговорим о них подробнее.

    Хотите круто подготовится к ЕГЭ? Вам поможет учебный центр MAXIMUM! Все наши преподаватели сами сдавали этот экзамен на хороший балл. Мы ежегодно изучаем изменения ФИПИ и корректируем курсы, исходя из этого.  Читайте подробнее про наши курсы и выбирайте подходящий!

    Задания базового уровня сложности на 1 балл

    Здесь выпускнику предлагается решить несложные задания в одно или два действия. В этих заданиях проверяется знание теории, формул, законов, а также умение применять алгоритмы и работать с графиками.

    В этих задачах часто ошибаются в размерностях. Например, просят привести ответ в килоджоулях, а ученики пишут в джоулях, теряя на этом балл. Обращайте внимание на требуемую размерность ответа и не забывайте переводить величины в СИ.

    А теперь разберем конкретные примеры.

    Пример № 1: Механика

    Важно знать законы!

    Это типичная задача по механике на 1 балл. Здесь мы вспоминаем про закон сохранения энергии: кинетическая энергия движения шайбы внизу будет равна потенциальной энергии шайбы на высоте h.

    Заметим, что масса шайбы дана нам в граммах, а ответ нужно привести в метрах. Поэтому переведем в граммы в килограммы и получим заветный правильный ответ.

    Пример № 2: Молекулярная физика

    Важно знать алгоритмы!

    В этой задаче одними формулами и законами не обойтись. Мои ученики всегда удивляются, насколько простыми становятся задания, если использовать алгоритм.

    В молекулярной физике в заданиях на наименьшее и наибольшее значение всегда следует действовать по алгоритму:

    1. Записать уравнение Менделеева-Клапейрона
    2. Переписать уравнение в формате: величина по вертикальной оси = коэффициент * величину по горизонтальной оси.
    3. Проанализировать коэффициент k, который является углом наклона прямой.

    Если числитель маленький или знаменатель большой, то коэффициент должен быть маленьким.

    Если числитель большой или знаменатель маленький, то коэффициент должен быть большим.

    В нашей задаче спрашивают про наименьшее значение объема.  Перенесем объем в правую часть уравнения и проанализируем коэффициент. 

    Маленький объем V => маленький знаменатель => большая дробь => большой коэффициент => большой угол наклона.

    Пример № 3: Электродинамика

    Работа с графиком

    Для решения этой электродинамической задачи мы воспользуемся формулой для силы тока. На графике мы можем взять любую точку. Поделим значение заряда на промежуток времени, и получим правильный ответ.

    Задания повышенного уровня сложности на 2 балла

    Задания повышенной сложности оцениваются в 2 балла. Впрочем, первая часть ЕГЭ по физике проще второй, поэтому правильнее сказать, что эти задания средние по сложности. Всего в экзамене 11 задач из этой категории: 10 из первой части, 1 – из второй. В этих заданиях необходимо проанализировать ситуацию с точки зрения физика-экспериментатора.

    Первая часть ЕГЭ по физике включает в себя задания трех типов:

    • Выбор 2 из 5 утверждений
    • Анализ изменения величин
    • Установление соответствия

    Рассмотрим пример каждого типа заданий.

    1)   Выбор 2 из 5 утверждений.

    Здесь необходимо проанализировать каждый пункт с точки зрения формул и законов физики. Важно заметить: в утверждениях никогда не встретится то, что невозможно обосновать.

    Выбранные варианты можно записать в любом порядке, а один балл можно получить, если выбрать одно правильное и одно неправильное утверждение.

    Пример задания на выбор двух утверждений

    Заметим, что пункты 1, 2, 4 связаны с температурой. Поэтому, проанализировав температуры, мы убьем сразу трех зайцев.

    Запишем формулу для плотности, где M – молярная масса газа. Выразим температуру и применим ее для описания каждой точки графика.

    Проанализируем полученные отношения:

    • Температура 1 максимальна
    • Температура 2 минимальна
    • Температура 2 меньше температуры 1. Следовательно, в процессе 1-2 температура газа уменьшается. Первое утверждение верно.
    • Температура 3 не является максимальной. Второе утверждение неверно.
    • Отношение максимальной температуры 1 к минимальной температуре 2 равно 8. Утверждение 4 верно.

    Рассмотрим утверждение 3. Из графика видим, что плотность в процессе 2-3 уменьшается. Применим формулу для массы тела:

    Заметим, что масса постоянна. Так как плотность уменьшается, то объем должен увеличиваться. Утверждение 3 неверно.

    Теперь проанализируем утверждение 5.

    В процессе 3-1 плотность газа остается постоянной. Следовательно, объем тоже должен быть постоянным.

    Работа газа зависит от увеличения или уменьшения объема. Так как объем не меняется, то работа не будет совершаться.

    2) Анализ изменения величин

    В этом задании описывается ситуация, затем начальные параметры меняют. Например, шарик катится с горки под действием силы тяжести, а потом массу шарика меняют. Нужно определить, как изменятся (увеличатся, уменьшатся, не изменятся) те или иные две величины.

    Один балл можно получить, если вы верно определили изменение только одной величины.

    Пример задания на анализ изменения величин:

    Начнем со времени. Представим, что вы кидаете мячик параллельно полу с высоты колена, а потом поднимаетесь на 25 этаж своего дома и кидаете его с крыши. Будет ли он дольше лететь? Конечно, поэтому смело пишем, что время полета увеличится.

    Теперь давайте разберемся с дальностью полета. Надо понимать, что эта задача – частный случай движения под углом к горизонту. Описываться эта задача будет теми же самыми уравнениями.

    Важно помнить, что движение по оси OX будет постоянным. Ведь ускорение g действует только по оси OY!

    Запишем уравнение для движения вдоль Ох:

    Время увеличилось, скорость не изменилась. Зависимость прямо пропорциональная, поэтому путь тоже увеличится.

    3) Установление соответствия

    В этих заданиях необходимо установить соответствие между графиками и физическими величинами, либо между формулами и физическими величинами. Один балл можно получить при установлении одного правильного соответствия.

    Пример задания на установление соответствия:

    Для выполнения этого задания нужно вспомнить формулу для изменения импульса. С одной стороны, это изменение можно записать через силу и время, а с другой – через массу и изменение скорости.

    Теперь вы знаете, как решать первую часть ЕГЭ по физике! Если хотите разобраться в остальных темах по физике и не только, обратите внимание на наши онлайн-курсы. Уже более 150 тысяч выпускников подготовились с нами к ЕГЭ. Кстати, у меня на курсах MAXIMUM тоже можно поучиться!

    9.1 Работа, мощность и теорема о работе-энергии. Физика

    Раздел Цели обучения

    К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

    • Описывать и применять теорему работа-энергия
    • Описать и рассчитать работу и мощность

    Поддержка учителей

    Поддержка учителей

    Цели обучения в этом разделе помогут вашим учащимся освоить следующие стандарты:

    • (6) Научные концепции. Учащийся знает, что изменения происходят в физической системе, и применяет законы сохранения энергии и импульса. Ожидается, что студент:
      • (А) описывать и применять теорему работа-энергия;
      • (С) описать и вычислить работу и мощность.

    Кроме того, Руководство по физике для средней школы касается следующих стандартов:

    • (6) Научные концепции. Учащийся знает, что изменения происходят в физической системе, и применяет законы сохранения энергии и импульса. Ожидается, что студент:
      • (С) рассчитать механическую энергию, мощность, генерируемую внутри, приложенный к ней импульс и импульс физической системы.

    Используйте лабораторную работу под названием «Работа и энергия» в качестве дополнения к материалам этого раздела.

    Основные термины раздела

    энергия гравитационная потенциальная энергия джоулей кинетическая энергия механическая энергия
    потенциальная энергия сила Вт
    работа    		 теорема работа-энергия

    Поддержка учителей

    Поддержка учителей

    В этом разделе учащиеся узнают, как работа определяет изменения кинетической энергии и что мощность — это скорость выполнения работы.

    [BL][OL] Повторить понимание массы, скорости и ускорения под действием силы тяжести. Дайте общее определение слов потенциальный и кинетический .

    [AL][AL] Напомните учащимся уравнение W=PEe=fmgW=PEe=fmg . Укажите, что ускорение свободного падения постоянно, поэтому

    PE e , которая является результатом работы силы тяжести, также будет постоянной. Сравните это с ускорением за счет других сил, таких как приложение мышц для подъема камня, которое может быть непостоянным.

    Теорема о работе и энергии

    В физике термин работа имеет очень конкретное определение. Работа — это приложение силы ff для перемещения объекта на расстояние d в направлении приложения силы. Работа, Вт , описывается уравнением

    W=fd.W=fd.

    Некоторые вещи, которые мы обычно считаем работой, не являются работой в научном смысле этого слова. Рассмотрим несколько примеров. Подумайте, почему каждое из следующих утверждений верно.

    • Домашнее задание не работа.
    • Поднять камень вверх над землей — это работа.
    • Нести камень по прямой траектории через газон с постоянной скоростью не работа.

    Первые два примера довольно просты. Домашняя работа не является работой, потому что объекты не перемещаются на расстояние. Поднять камень над землей — это работа, потому что камень движется в направлении приложения силы. Последний пример менее очевиден. Напомним из законов движения, что сила равна

    , а не требуется для перемещения объекта с постоянной скоростью. Поэтому, хотя может быть приложена некоторая сила, чтобы удерживать камень над землей, результирующая сила не прилагается, чтобы поддерживать движение камня вперед с постоянной скоростью.

    Поддержка учителей

    Поддержка учителей

    [BL][OL] Объясните, что когда эта теорема применяется к объекту, который сначала покоится, а затем ускоряется, член 12mv1212mv12 равен нулю.

    [OL][AL] Работа измеряется в джоулях и W=fdW=fd . Сила измеряется в ньютонах, а расстояние в метрах, поэтому джоули эквивалентны ньютон-метрам (Н⋅м)(Н⋅м)

    Работа и энергия тесно связаны. Когда вы совершаете работу по перемещению объекта, вы изменяете энергию объекта. Вы (или объект) также тратите энергию на выполнение работы. Фактически энергию можно определить как способность совершать работу. Энергия может принимать различные формы, и одна форма энергии может трансформироваться в другую. В этой главе нас будет интересовать механическая энергия, которая существует в двух формах: кинетическая энергия и потенциальная энергия.

    • Кинетическая энергия также называется энергией движения. Движущийся объект обладает кинетической энергией.
    • Потенциальная энергия, иногда называемая запасенной энергией, бывает нескольких видов. Гравитационная потенциальная энергия — это накопленная энергия, которой обладает объект в результате его положения над поверхностью Земли (или другого объекта в космосе). Автомобиль американских горок на вершине холма обладает гравитационной потенциальной энергией.

    Давайте посмотрим, как выполнение работы над объектом изменяет энергию объекта. Если мы приложим силу, чтобы поднять камень с земли, мы увеличим потенциальную энергию камня,

    PE 9.0080 . Если мы уроним камень, сила гравитации увеличит кинетическую энергию камня по мере его движения вниз, пока он не упадет на землю.

    Сила, которую мы прикладываем, чтобы поднять камень, равна его весу, w , что равно его массе, m , умноженной на ускорение свободного падения, g .

    f=w=mgf=w=mg

    Работа, которую мы совершаем над камнем, равна силе, которую мы прикладываем, умноженной на расстояние d , на которое мы поднимаем камень. Работа, которую мы совершаем над камнем, также равна выигрышу камня в гравитационной потенциальной энергии,

    РЕ и .

    W=PEe=mgdW=PEe=mgd

    Кинетическая энергия зависит от массы объекта и его скорости, v .

    KE=12mv2KE=12mv2

    Когда мы бросаем камень, сила тяжести заставляет камень падать, придавая камню кинетическую энергию. Когда работа, совершаемая над телом, увеличивает только его кинетическую энергию, то чистая работа равна изменению величины величины 12mv212mv2. Это формулировка теоремы работа-энергия, которая математически выражается как

    W=ΔKE = 12mv22−12mv12.W=ΔKE = 12mv22−12mv12.

    Нижние индексы 2 и 1 указывают конечную и начальную скорость соответственно. Эта теорема была предложена и успешно проверена Джеймсом Джоулем (рис. 9.2).

    Имя Джоуль звучит знакомо? Джоуль (Дж) является метрической единицей измерения как работы, так и энергии. Измерение работы и энергии в одних и тех же единицах подтверждает идею о том, что работа и энергия связаны и могут быть преобразованы друг в друга. 1,0 Дж = 1,0 Н∙м, единица силы, умноженная на расстояние. 1,0 Н = 1,0 кг∙м/с 2 , поэтому 1,0 Дж = 1,0 кг∙м 2 /с 2 . Анализ единиц слагаемого (1/2) m

    v 2 даст те же единицы для джоулей.

    Рисунок 9.2 Джоуль назван в честь физика Джеймса Джоуля (1818–1889). (Ч. Х. Джинс, Wikimedia Commons)

    Смотреть физику

    Работа и энергия

    В этом видео объясняется теорема об энергии работы и обсуждается, как работа, выполняемая над объектом, увеличивает КЭ объекта.

    Проверка захвата

    Верно или неверно — прирост энергии объекта, на который действует только гравитационная сила, равен произведению веса объекта на расстояние, на которое он падает.

    1. Правда
    2. Ложь

    Поддержка учителей

    Поддержка учителей

    Повторите информацию о кинетической и потенциальной энергии, обсуждавшуюся ранее в этом разделе. Попросите учащихся различать и понимать два способа увеличения энергии объекта (1) приложение горизонтальной силы для увеличения KE и (2) приложение вертикальной силы для увеличения PE.

    Расчеты с использованием работы и мощности

    В приложениях, связанных с работой, нас часто интересует, насколько быстро выполняется работа. Например, при проектировании американских горок важным фактором является время, необходимое для подъема автомобиля с американских горок на вершину первого холма. Полчаса подъема наверняка вызовут раздражение у райдеров и снизят продажи билетов. Давайте посмотрим, как рассчитать время, необходимое для выполнения работы.

    Вспомните, что ставка может использоваться для описания количества, например работы, за период времени. Мощность – это скорость, с которой совершается работа. В этом случае скорость означает в единицу времени . Мощность рассчитывается путем деления выполненной работы на время, затраченное на эту работу.

    P=WtP=Wt

    Давайте рассмотрим пример, который поможет проиллюстрировать разницу между работой, силой и мощностью. Предположим, что женщина на рис. 9.3, поднимающая телевизор с помощью шкива, поднимает телевизор на четвертый этаж за две минуты, а мужчине, несущему телевизор по лестнице, требуется пять минут, чтобы добраться до того же места. Они проделали одинаковую работу (fd)(fd) на телевидении, потому что они переместили одинаковую массу на одно и то же расстояние по вертикали, что требует такой же величины восходящей силы. Однако женщина, использующая шкив, произвела больше энергии. Это потому, что она выполнила работу за меньшее время, поэтому знаменатель формулы мощности т , меньше. (Для простоты мы пока оставим в стороне тот факт, что человек, поднимающийся по лестнице, также проделал работу над собой.)

    Рисунок 9.3 Как бы вы не перенесли телевизор на четвертый этаж, объем выполняемой работы и потенциальный прирост энергии одинаков.

    Мощность может быть выражена в ваттах (Вт). Эта единица может использоваться для измерения мощности, связанной с любой формой энергии или работы. Вы, скорее всего, слышали этот термин, используемый в отношении электрических устройств, особенно лампочек. Умножение мощности на время дает количество энергии. Электричество продается в киловатт-часах, потому что это равно количеству потребляемой электроэнергии.

    Единица измерения ватт была названа в честь Джеймса Уатта (1736–1819) (см. рис. 9.4). Он был шотландским инженером и изобретателем, который открыл, как увеличить мощность паровых двигателей.

    Рисунок 9.4 Думает ли Джеймс Уатт о ваттах? (Карл Фредерик фон Бреда, Wikimedia Commons)

    Поддержка учителей

    Поддержка учителей

    [BL][OL] Рассмотрите понятие о том, что работа изменяет энергию объекта или системы. Вспомните единицы работы, энергии, силы и расстояния. Используйте уравнения для механической энергии и работы, чтобы показать, что является работой, а что нет. Объясните, почему держать что-то над землей или нести что-то по ровной поверхности — это не работа в научном смысле.

    [ПР] Попросите учащихся использовать уравнения механической энергии, чтобы объяснить, почему каждое из них работает или не работает. Попросите их привести больше примеров, пока они не поймут разницу между научным термином работа и задачей, которая просто трудна, но не буквально работает (в научном смысле).

    [BL][OL] Подчеркните, что мощность — это скорость, и эта скорость означает «в единицу времени». В метрической системе это обычно секунды. Завершите раздел, устранив любые неверные представления о различиях между силой, работой и мощностью.

    [AL] Объясните отношения между единицами силы, работы и мощности. Если W=fdW=fd и работа может быть выражена в Дж, то P=Wt=fdtP=Wt=fdt, поэтому мощность может быть выражена в единицах N⋅msN⋅ms

    Также объясните, что мы покупаем электроэнергию в киловатт-часах, потому что , когда мощность умножается на время, единицы времени сокращаются, остается работа или энергия.

    Смотреть физику

    Роль Уатта в промышленной революции

    Это видео демонстрирует, как ватты, полученные в результате изобретений Уатта, помогли сделать промышленную революцию возможной и позволили Англии вступить в новую историческую эру.

    Проверка захвата

    Какой вид механической энергии вырабатывает паровая машина?

    1. Потенциальная энергия
    2. Кинетическая энергия
    3. Атомная энергия
    4. Солнечная энергия

    Прежде чем продолжить, убедитесь, что вы понимаете различия между силой, работой, энергией и мощностью. Сила, действующая на объект на расстоянии, работает. Работа может увеличивать энергию, а энергия может выполнять работу. Мощность – это скорость, с которой совершается работа.

    Рабочий пример

    Применение теоремы о работе и энергии

    Фигуристка массой 50 кг скользит по льду со скоростью 8 м/с, когда ее друг подходит сзади и толкает ее, в результате чего ее скорость увеличивается до 12 м/с. Сколько работы сделал друг на фигуристке?

    Стратегия

    К задаче можно применить теорему о работе-энергии. Напишите уравнение теоремы и упростите его, если возможно.

    W=ΔKE = 12mv22−12mv12W=ΔKE = 12mv22−12mv12

    Упростить до W=12m(v22−v12) Упростить до W=12m(v22−v12)

    Решение

    Определите переменные. м = 50 кг,

    v2=12мс, иv1=8мсv2=12мс, иv1=8мс

    9,1

    Замена.

    W=1250(122−82)=2000 JW=1250(122−82)=2000 Дж

    9.2

    Обсуждение

    Работа над объектом или системой увеличивает ее энергию. В этом случае увеличивается кинетическая энергия фигуриста. Отсюда следует, что прирост энергии должен быть равен разнице КЭ до и после толчка.

    Советы для успеха

    Эта задача иллюстрирует общий метод решения задач, требующих применения формул: определить неизвестные и известные переменные, выразить неизвестные переменные через известные переменные, а затем ввести все известные значения.

    Поддержка учителей

    Поддержка учителей

    Определите три переменные и выберите соответствующее уравнение. Различайте начальную и конечную скорость и обращайте внимание на знак минус.

    Определите переменные. м = 50 кг,

    v2=12мс, иv1=8мсv2=12мс, иv1=8мс

    Замена.

    W=1250(122−82)=2000 JW=1250(122−82)=2000 J

    Практические задачи

    1.

    (кредит: модификация работы Pass My Exams, CC BY-SA 4.0)

    Рисунок 9.6

    Тяжелоатлет поднимает с пола штангу массой 200 Н на высоту 2 м. Сколько работы сделано?

    1. 0\,\текст{J}

    2. 100\,\text{J}

    3. 200\,\text{J}

    4. 400\,\text{J}

    2.

    Определите, какое из следующих действий генерирует больше энергии. Показать свою работу.

    • перенос телевизора 100\,\text{N} на второй этаж через 50\,\text{s} или
    • нести 24\,\text{N} арбуз на второй этаж в 10\,\text{s}?

    1. Перенос 100\,\text{N} телевизора генерирует больше энергии, чем перенос 24\,\text{N} арбуза на ту же высоту, потому что мощность определяется как проделанная работа, умноженная на временной интервал.

    2. Перенос 100\,\text{N} телевизора генерирует больше энергии, чем перенос 24\,\text{N} арбуза на ту же высоту, потому что мощность определяется как отношение выполненной работы к интервалу времени.

    3. Перенос 24\,\text{N} арбуза генерирует больше энергии, чем перенос 100\,\text{N} телевизора на ту же высоту, потому что мощность определяется как проделанная работа, умноженная на временной интервал.

    4. Перенос 24\,\text{N} арбуза генерирует больше энергии, чем перенос 100\,\text{N} телевизора на ту же высоту, потому что мощность определяется как отношение выполненной работы к временному интервалу.

    Проверьте свое понимание

    3.

    Укажите два свойства, которые выражаются в джоулях.

    1. работа и сила

    2. энергия и вес

    3. работа и энергия

    4. вес и сила

    4.

    Когда кокос падает с дерева, над ним выполняется работа W , когда он падает на пляж. Эта работа описывается уравнением

    W= Fd = 12mv22−12mv12.W= Fd = 12mv22−12mv12.

    9.3

    Определите количества F , d , m , v 1 и v 7 2 в этом событии.

    1. F — сила тяжести, равная весу кокоса, d — расстояние, на которое падает орех, м — масса земли, v 1 — начальная скорость, а v 2 — скорость, с которой он ударяется о берег.
    2. F — сила тяжести, равная весу кокоса, d — расстояние, на которое падает орех, м — масса кокоса, v 1 — начальная скорость, а v 2 — скорость, с которой он достигает берега.
    3. F — сила тяжести, равная весу кокоса, d — расстояние, на которое падает орех, м — масса земли, v 1 — скорость с которой он попадает на берег, а v 2 — начальная скорость.
    4. F — сила тяжести, равная весу кокоса, d — расстояние, на которое падает орех, м — масса кокоса, v 1 — скорость, с которой он падает на пляж, v 2 — начальная скорость.

    Поддержка учителей

    Поддержка учителей

    Используйте вопросы «Проверить ваше понимание», чтобы оценить достижение учащимися учебных целей раздела. Если учащиеся испытывают трудности с выполнением определенной задачи, функция «Проверить понимание» поможет определить, какая из них, и направит учащихся к соответствующему содержанию.

    Комплексная онлайн-школа математики и физики Оксфорда (COMPOS)

    Как я могу присоединиться?

    Пожалуйста, заполните форму выше, чтобы получить первое задание и приглашение на вебинар. Регистрация будет открыта до истечения срока выполнения первого домашнего задания (октябрь-ноябрь).

    Сколько это стоит?

    COMPOS предоставляется бесплатно учащимся государственных школ. Расходы покрываются за счет благотворительного пожертвования от Mathematics Education for Social Mobility & Excellence (MESME), которому мы чрезвычайно благодарны. Учащиеся частных школ и студенты, не проживающие в Великобритании, см. ниже.

    Вы подготовите меня к вступительным экзаменам в Оксбридж, экзаменам A-Level или олимпиадам?

    Наша цель не подготовить вас к экзамену на лицензию пилота, а научить вас летать! Мы не нацелены на какие-то конкретные тесты, но мы, безусловно, надеемся, что знания и навыки решения задач, которые вы приобретете в COMPOS, помогут вам пройти такие тесты и, возможно, преуспеть в соревнованиях.

    Вы подготовите меня к высшему образованию по математике и физике?

    Мы стремимся предоставить вам базовые знания, на основе которых вам будет легче строить свое дальнейшее образование. Мы также надеемся, что вы приобретете несколько точное представление о том, что такое повседневная работа в науке, и научитесь ее не бояться.

    Сколько у вас мест в программе?

    У нас есть около 300 мест в программе на следующий год, что, мы надеемся, позволит нам разместить каждого достойного кандидата.

    Сколько времени у меня есть на участие в программе?

    В дополнение к еженедельным урокам вам нужно будет планировать работу над заданиями не менее пяти-десяти часов в неделю. Это серьезные временные затраты; вам придется пожертвовать множеством вечеринок, спорта, свиданий и других веселых занятий! Пожалуйста, хорошо подумайте, на что вы подписываетесь.

    Я учусь в частной школе и/или живу не в Великобритании. Могу ли я присоединиться?

    Желание нашего спонсора состоит в том, чтобы бесплатные услуги COMPOS предлагались только учащимся государственных школ Великобритании. Тем не менее, мы работаем над тем, чтобы сделать учебную программу COMPOS доступной для учащихся частных школ и студентов за пределами Великобритании через некоммерческую организацию WeSolveProblems за умеренную плату. Более подробную информацию можно найти здесь. Пожалуйста, зарегистрируйтесь по ссылке выше, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

    Могу ли я сдавать в COMPOS только математику или только физику?

    Нет: две части программы тесно взаимосвязаны, поэтому мы ожидаем, что наши студенты будут изучать оба предмета.

    Нужен ли планшет для обучения?

    Это полезно: планшет со стилусом позволяет нам создать виртуальную доску, на которой вы, преподаватель и другие участники учебной группы можете писать одновременно. Однако есть недорогие альтернативы, такие как подушечки для стилуса.