Global EE

Электричество — Задание 19 ОГЭ по физике №00013128

Задание №19. Качественная Задача

Электричество

№2. Задание 19

ID: 00013128

На вертикально расположенной доске закреплена электрическая схема (см. рис.), состоящая из источника тока, лампы, упругой стальной пластины АВ. К одному концу пластины подвесили гирю, из-за чего пластина изогнулась и разомкнула цепь. Что будет наблюдаться в электрической цепи, когда доска начнет свободно падать? Ответ поясните.

Рисунок к заданию 19 ОГЭ по физике — Электричество

Источник: ФИПИ

Решение

Анализ физических процессов в схеме

В данной задаче ключевым фактором является изменение состояния системы при переходе от покоя к свободному падению. Ниже приведено пошаговое объяснение происходящего.

Обоснование

  1. Исходное состояние: В состоянии покоя на стальную пластину действует сила тяжести подвешенной гири. Эта сила (вес гири $P = mg$) изгибает упругую пластину вниз. Как видно на рисунке, из-за этого изгиба контакт в правой части цепи разрывается, и лампа не горит.

  2. Состояние свободного падения: Когда доска начинает свободно падать, вся установка движется вниз с ускорением свободного падения $g$.

  3. Явление невесомости: В состоянии свободного падения наступает невесомость. Это означает, что тела перестают давить на опоры или растягивать подвесы. Поскольку и доска, и гиря падают с одинаковым ускорением, гиря перестает тянуть пластину вниз (её вес становится равным $0$).

  4. Восстановление формы: Так как внешняя деформирующая сила (вес гири) исчезла, упругая стальная пластина под действием внутренних сил упругости возвращается в свое первоначальное, недеформированное состояние.

  5. Замыкание цепи: Пластина выпрямляется и занимает горизонтальное положение (отмечено пунктиром на схеме). В результате контакты замыкаются, восстанавливая целостность электрической цепи.

Вывод

Когда доска начнет свободно падать, в электрической цепи будет наблюдаться включение лампы (она загорится).

Ответ

Лампа загорится (включится): при свободном падении наступает невесомость, вес гири становится равным нулю, упругая пластина выпрямляется и замыкает цепь, в которой начинает течь ток.

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электричество» (8)