Global EE

Задание 20 ЕГЭ по физике №00015906

Задание №20. Эксперимент

Выбор Оборудования

№2. Задание 20

ID: 00015906

При выполнении лабораторной работы по физике ученикам требовалось определить КПД наклонной плоскости при некотором угле её наклона. Для этого им были предоставлены шероховатая прямая доска и брусок. Коэффициент трения между доской и бруском был известен. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения такого исследования?

В ответ запишите номера выбранных предметов.

  1. пружина известной жёсткости
  2. шарик на нити
  3. секундомер
  4. транспортир
  5. штатив с лапкой

Источник: ФИПИ

Решение

КПД наклонной плоскости: $\eta = \frac{A_{\text{пол}}}{A_{\text{зат}}} = \frac{mgh}{F \cdot l}$, где $h = l\sin\alpha$. При известном коэффициенте трения $\mu$ КПД можно рассчитать аналитически: $\eta = \frac{\sin\alpha}{\sin\alpha + \mu\cos\alpha}$.

Значит, нам нужно только знать угол наклона плоскости!

Транспортир (4) — для измерения угла наклона доски. Именно это единственная неизвестная величина в формуле, ведь $\mu$ уже задан.

Штатив с лапкой (5) — чтобы зафиксировать доску под нужным углом и обеспечить устойчивость конструкции. Без штатива доска просто ляжет горизонтально.

Пружина (1) могла бы измерять силу, но если коэффициент трения известен, сила не нужна. Шарик на нити (2) — нитяной отвес, тоже может помочь определить вертикаль, но транспортир удобнее и точнее. Секундомер (3) не нужен.

Ответ: 45

Ответ

45

Видеоразбор

Другие задания по теме «Выбор Оборудования» (8)