Global EE

Задание 12 ОГЭ по физике №00008504

Задание №12. Установление Соответствия

Законы Сохранения

№2. Задание 12

ID: 00008504

На горизонтальной плоскости находится брусок массой 1 кг. Если к бруску прикладывают горизонтальную силу $F$ = 10 Н, как показано на рисунке $a$ , то он движется по плоскости с ускорением. Коэффициент трения между поверхностью бруска и плоскостью равен 0,5.

Как изменятся следующие физические величины, если, не изменяя модуля силы, изменить ее направление так, как показано на рисунке $б$ : работа силы $F$ при перемещении бруска на расстояние 10 м; вес бруска?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Рисунок к заданию 12 ОГЭ по физике — Законы Сохранения

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 12 ОГЭ по физике — Законы Сохранения

Источник: ФИПИ

Решение

Разберём, как изменятся вес бруска и работа силы $F$, когда силу прикладывают под углом (ситуация «после») вместо горизонтального направления (ситуация «до»).

Вес бруска по модулю равен силе реакции опоры $N$. В ситуации «до» сила $F$ горизонтальна, поэтому по вертикали: $$N = Mg$$ и вес $P = Mg$.

В ситуации «после» сила $F$ направлена под углом $\alpha$ к горизонту, её вертикальная составляющая $F\sin\alpha$ тянет брусок вверх. Уравнение по вертикали даёт: $$N = Mg - F\sin\alpha$$

Значит, вес $P' = Mg - F\sin\alpha$ меньше прежнего $Mg$ — вес уменьшился.

Теперь работа силы $F$ на одном и том же перемещении $S$. В ситуации «до» сила направлена вдоль перемещения ($\cos 0° = 1$): $$A_1 = F S \cos 0° = F S$$

В ситуации «после» сила под углом $30°$ к перемещению: $$A_2 = F S \cos 30° = F S \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0{,}87\, F S$$

Поскольку $\cos 30° \lt 1$, работа $A_2 \lt A_1$ — работа силы $F$ уменьшилась.

Итак, и вес бруска, и работа силы $F$ уменьшаются.

Ответ

22

Видеоразбор

Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)