- Если задача на второй закон Ньютона, уравнение моментов, закон сохранения импульса или энергии, то нужно написать, что “рассмотрим задачу в системе отсчёта, связанной с Землёй. Будем считать эту систему отсчёта инерциальной”.
- Если в задаче происходит движение тел и применяется второй закон Ньютона или закон сохранение импульса, или закон сохранения энергии, то пишем, что движущиеся тела мы считаем материальными точками (телами, размерами которых в данной задаче можно пренебречь). А далее, доказываем, почему именно:
а) Либо размер шарика много меньше нити, на которой он движется, либо радиуса закругленного жёлоба, по которому он скользит.
б) Либо тела движутся поступательно, поэтому к ним применима модель материальной точки независимо от их размеров. - Нужно написать: из пунктов 1 и 2 следует, что движение тел в ИСО описывается вторым законом Ньютона, если применяете данный закон.
- Если задача на уравнение моментов, то нужно написать:
а) применяем для тела модель твёрдого тела (форма и размеры тела неизменны, расстояние между любыми двумя точками тела остаётся неизменным).
б) любое движение твёрдого тела является суперпозицией поступательного и вращательного движений. Условий равновесия твёрдого тела в ИСО ровно два: одно для поступательного движения (сумма внешних сил равна нулю), другое – для вращательного (сумма моментов внешних сил равна нулю).
в) сумма приложенных к твёрдому телу внешних сил равна нулю (одно из условий равновесия тела), поэтому сумма моментов этих сил относительно любых двух параллельных осей одна и та же. Для удобства в качестве оси, относительно которой будем считать сумму моментов сил, действующих на тело, выберем ось, проходящую перпендикулярно плоскости рисунка через точку… (указать точку, от которой будете отсчитывать плечи сил).
г) напишите словами, про направление и точки приложения сил, действующих на тело, чтобы обосновать величины плеч для сил. Не забудьте про силы, плечо которых равно нулю, и они не участвуют обычно в уравнении моментов: например, сила реакции шарнира или опоры, на которой находится рычаг. Эти силы должны быть нарисованы на рисунке и словами сказано, почему их плечо равно нулю. - Если используется закон сохранения импульса, то вариантов обоснования несколько:
а) либо говорим про то, что вдоль оси, в проекции на которую записываем закон сохранения импульса, на систему не действуют внешние силы (если на самом деле не действуют). Расскажите подробно, какие силы дают проекцию ноль на выбранную ось, а какие силы в этой
системе являются внутренними. Если шарик висит на нити, а в него попадает пуля, то нужно написать, что за время их столкновения нить не успевает заметно отклониться от вертикали, поэтому проекция силы натяжения на горизонталь равна нулю.
б) либо у нас взрыв снаряда, который происходит очень быстро, а импульсы осколков меняются на конечную величину, поэтому силы расталкивающие осколки снаряда очень большие и действие силы тяжести вдоль вертикальной оси по сравнению с ними можно пренебречь.
в) либо у нас столкновение на шероховатой поверхности, которое происходит очень быстро, а импульсы брусков меняются на конечную величину, значит силы взаимодействия брусков очень большие, поэтому по сравнению с ними действием силы трения можно пренебречь.
Тогда после любого из пунктов а)-в), пишем: следовательно, систему шариков в направлении выбранной оси можно считать замкнутой и возможно применение закона сохранения импульса. Если в системе существуют объекты, масса которых много меньше, чем масса других объектов, то важно это написать и сказать, что изменением импульса этих объектов малой массы мы пренебрегаем. - Если используется закон сохранения энергии, то нужно написать:
«Изменение механической энергии системы тел в ИСО равно работе всех непотенциальных сил (например, силы трения, сопротивления воздуха, натяжения нити, силы нормальной реакции опоры), приложенных к телу.» Расскажите, какие из сил, действующих на тела, потенциальные, а какие – непотенциальные. Далее утверждение: “Работа непотенциальных сил равна нулю”.
Если есть силы натяжения нити и силы реакции опоры, то нужно доказать, почему именно работа этих сил равна нулю, а именно написать, что они в каждый момент времени перпендикулярны скорости тела. - Если в задаче есть тела, связанные нитью, то скорее всего пригодится фраза: “нить невесома, масса блока ничтожна, трения в блоке нет, поэтому модуль силы натяжения нити в любой её точке один и тот же” Обратите внимание:
а) в списке нет пункта о нерастяжимости нити, она здесь не нужна, писать её нельзя, пригодится в другом пункте для связи ускорений.
б) недостаточно просто написать, что блок и нить идеальные: без пояснений о том, что именно значит эта идеальность, балл за обоснование не поставят. - Если нужно связать ускорения двух тел, то пишем:
а) либо “нить нерастяжима, поэтому модули ускорений подвижного блока и тела m при их прямолинейном поступательном движении отличаются в 2 раза” (обычно ускорение подвижного блока в 2 раза меньше)
б) либо “нить нерастяжима, поэтому модули ускорений тел, связанных нитью, при их прямолинейном поступательном движении равны”
Обратите внимание: для связи ускорений нужна только нерастяжимость, или постоянство длины, если посередине нити находится пружина, а невесомость и отсутствие трения – это всё для пункта 7. - Если в условии есть фразы по типу “поверхность гладкая” (или другие модельные допущения), то нужно в обосновании написать, как вы используете эти допущения. Например, в случае “гладкой поверхности” нужно написать, что это значит отсутствие силы трения.
- Часто в задачах просят найти вес, а не силу нормальной реакции опоры, поэтому нужно будет написать, что эти две силы связаны 3-им законом Ньютона.
- Обратите внимание, как нужно доказывать, что угол падения равен углу отражения при абсолютно упругом ударе о поверхность:
Источник образцов оформления: рекомендации по проверке второй части ЕГЭ для экспертов 2022 года и «ЕГЭ. Физика: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов, под ред. М.Ю. Демидовой, издание от 2022 года, издательство «Национальное образование».
