Задание 3 ЕГЭ по физике 2019

Задание 3

Это задание посвящено законам сохранения импульса и механической энергии. Во всех учебниках не только для 10 класса, но и для 9 (хотя в учебнике физика-9 Пёрышкина материал по данной теме крайне скудный) эта тема рассматривается достаточно подробно и тем не менее продолжает вызывать трудности у учащихся. Если опустить теоретические подробности, да не обидятся на меня преподаватели вузов за излишнее упрощение, то данные законы говорят о том, что некая физическая величина в определённых ситуациях остаётся неизменной. Осталось только сказать какая величина и в каких ситуациях. В случае с импульсом, этой величиной является суммарный импульс тел (векторная сумма или сумма проекций, в зависимости от условия задачи), а ситуацией является столкновение тел, причём любого вида (о видах столкновений учащиеся также должны знать и отличать, к примеру упругое от неупругого), взрыв или реактивное движение (отдача при выстреле – разновидность такового). В случае с законом сохранения энергии постоянной является полная механическая энергия тела (или системы тел), с учётом её возможных потерь в виде тепла или работы трения, а ситуацией являются любые виды движения тела (или системы тел). Все соответствующие математические формулировки, в упрощённом виде приведены на слайде. Этого упрощённого представления, повторюсь, чаще всего вполне достаточно для понимания сути этих законов и для решения соответствующих задач.

Давайте рассмотрим несколько примеров.

Задача 1

Пластилиновый шар массой 400 г со скоростью 2 м/с налетает на неподвижный брусок массой 600 г и прилипает к нему. Чему равна скорость шаров после удара?

р_{до x} = р_{после x}

m1v1 = (m1 + m2)v

Задача 2

р_{до x} = р_{после x}

m1v1 = (m1 + m2)v

В условиях задачи 1 найдите потерю кинетической энергии в результате удара.

Эту задачу полезно решить с учениками, чтобы они на примере увидели, что при неупругом ударе механическая энергия не сохраняется.

Задача 3

Тело массой 4 кг падает с высоты 20 м. Определите модуль работы силы сопротивления воздуха, если перед падением на землю скорость тела составила 15 м/с.

E0 = E + │Aтр│