Задание 3 ЕГЭ по физике

Что проверяет: Законы сохранения в механике

Задание 3 ЕГЭ по физике проверяет тему «законы сохранения в механике». Ниже вы найдёте 1 вариант с условием, ответом и разбором, а под ними теория и алгоритм решения этого номера.

Ответ

Теория к заданию 3 ЕГЭ по физике: законы сохранения в механике

Задача на работу, мощность, кинетическую и потенциальную энергию, импульс.

Что нужно знать

Работа силы: A = F·s·cos α; при равномерном движении суммарная работа всех сил равна нулю.
При равномерном прямолинейном движении сила тяги равна по модулю силе трения.
Кинетическая энергия Eк = mv²/2; потенциальная Eп = mgh.
Закон сохранения механической энергии выполняется при отсутствии сил трения.
Импульс p = mv; закон сохранения импульса выполняется для замкнутой системы.

Законы сохранения

Кинетическая энергия: Eк = mv²/2. Потенциальная в поле тяжести: Eп = mgh. Пружины: Eп = kx²/2.
Закон сохранения механической энергии выполняется, если нет трения: Eк + Eп = const.
Работа: A = F·s·cos α. Работа силы трения всегда отрицательна.
Мощность: N = A/t = F·v.
Импульс: p = mv. Закон сохранения импульса выполняется в замкнутой системе всегда, в том числе при трении.
Абсолютно неупругий удар: тела движутся вместе, импульс сохраняется, часть энергии переходит во внутреннюю.
Абсолютно упругий удар: сохраняются и импульс, и кинетическая энергия.
КПД: отношение полезной работы к затраченной, всегда меньше единицы.

Как решать задание 3

Определите тип движения: равномерное или с ускорением.
Запишите условие: при равномерном движении равнодействующая равна нулю.
Выразите работу через силу и перемещение.
Найдите искомую силу или энергию.
Проверьте единицы измерения.

Разбор примера

Тело массой 0,5 кг падает с высоты 20 м без сопротивления воздуха. Какова его кинетическая энергия в момент удара о землю? Принять g = 10 м/с².

Сопротивления нет, значит механическая энергия сохраняется.
В верхней точке вся энергия потенциальная: Eп = mgh.
Считаем: Eп = 0,5 · 10 · 20 = 100 Дж.
У земли высота равна нулю, значит вся энергия перешла в кинетическую.
Следовательно, Eк = 100 Дж.

Ответ100 Дж

Частые ошибки

Считают, что при равномерном движении сила трения отсутствует.
Не учитывают косинус угла между силой и перемещением.

Задание 3 входит в ЕГЭ по физике. На этой странице собраны все варианты этого номера, которые разобраны на сайте: условие, правильный ответ и разбор решения. Остальные номера открываются в списке выше, а целиком все задания ЕГЭ по физике с ответами собраны на странице предмета.