Global EE

Статика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00016797

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Статика

№2. Задание 6

ID: 00016797

Шар радиусом $R$ привязан нитью к краю стакана с жидкостью. Шар опирается на шероховатую стенку стакана, как показано на рисунке, и целиком погружён в жидкость. Длина нити равна радиусу шара. Плотность жидкости в $2$ раза меньше плотности шара (см. рисунок).

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) момент действующей на шар силы натяжения нити относительно оси, проходящей через точку $O$ перпендикулярно плоскости рисунка
Б) момент действующей на шар силы тяжести относительно оси, проходящей через точку $A$ перпендикулярно плоскости рисунка

ФОРМУЛА
1) $0$
2) $mgR$
3) $2mgR$
4) $\dfrac{1}{2}mgR$

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ дайте в виде последовательности цифр в порядке букв А, Б.

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Статика

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Момент силы относительно оси — это сила, умноженная на плечо (кратчайшее расстояние от оси до линии действия силы). Если линия действия силы проходит прямо через ось, плечо равно нулю — и момент равен нулю. Поэтому в каждой строке сначала смотрим геометрию: где ось и куда тянет сила.

А) момент силы натяжения относительно точки O

Точка $O$ — центр шара, нить привязана к краю стакана в точке $A$. Нить натянута по линии $A$–$O$, поэтому линия действия силы натяжения проходит точно через центр шара $O$. Плечо равно нулю $\Rightarrow$ момент силы натяжения относительно $O$ равен $0$. Это вариант 1.

Б) момент силы тяжести относительно точки A

Сила тяжести $mg$ приложена в центре шара и направлена вертикально вниз. Точка $A$ — точка крепления нити на стенке стакана, а шар касается этой стенки. Плечо силы тяжести относительно $A$ — горизонтальное расстояние от $A$ до вертикали через $O$, оно равно радиусу $R$, поэтому момент равен $mgR$ — это вариант 2.

Записываем цифры в порядке А, Б.

Ответ

12
Другие задания по теме «Статика» (8)