ФИЗИКА

А10

ЗАДАНИЕ:

Внутренняя энергия монеты увеличивается, если ее

1) заставить вращаться;

2) заставить двигаться с большей скоростью;

3) подбросить вверх;

4) подогреть.

РЕШЕНИЕ:

Внутренняя энергия — это сумма энергий взаимодействий и тепловых движений молекул. В нее не входят кинетическая энергия тела как целого и его энергия во внешних поля, таких как гравитационное. Таким образом, единственный способ увеличить внутреннюю энергию монеты из перечисленных — это нагреть ее.

ОТВЕТ: 4.

А3

ЗАДАНИЕ:

Камень массой 200 г брошен под углом 45о к горизонту с начальной скоростью V = 15 м/с. Модуль силы тяжести в момент броска, равен:

1) 0;

2) 1,33 Н;

3) 3,0 Н;

4) 2,0 Н.

РЕШЕНИЕ:

Довольно типичная для ЕГЭ по физике задача с большим количеством лишних данных. Модуль силы тяжести, действующей на камень, в любой момент времени равен: F = mg. И угол броска вместе со скоростью здесь ни при чем! Переводим массу в килограммы (200 г = 0,2 кг), учитываем, что g = 10 м/с2, и получаем: F = 0,2 х 10 = 2,0 Н.

ОТВЕТ:

4) 2,0 Н.

А21

ВОПРОС:

Среди приведенных примеров электромагнитных волн максимальной длиной волны обладает:

1) инфракрасное излучение Солнца;
2) ультрафиолетовое излучение Солнца;
3) излучение y-радиоактивного препарата;
4) излучение антенны радиопередатчика.

ОТВЕТ:

Для того чтобы правильно выбрать ответ, стоит знать, что длины волн для каждого из указанных источников заключаются в пределах:

радиоволны – 10 км – 1 мм;
инфракрасное излучение – 1 мм – 780 нм;
видимое (оптическое) излучение – 780–380 нм;
ультрафиолетовое – 380–10 нм;
рентгеновские – 10 нм – 5 пм;
гамма – менее 5 пм.

Таким образом, максимальной длиной волны обладает излучение антенны радиопередатчика  – ответ: 4.

А4

ЗАДАЧА

Тело равномерно движется по плоскости. Сила давления тела на плоскость равна 20 Н, сила трения 5 Н. Коэффициент трения скольжения равен:

1) 0,8;
2) 0,25;
3) 0,75;
4) 0,2.

РЕШЕНИЕ

Сила трения определяется по формуле: Fтр = k * N, где k – коэффициент трения скольжения, N – сила давления тела на плоскость.

Подставив в эту формулу известные данные, получим уравнение: 5 = k * 20, решив это уравнение относительно k, получим, что k = 0,25. Таким образом, правильный ответ:  2).

А2

ЗАДАЧА

Льдинку, плавающую в стакане с пресной водой, перенесли в стакан с соленой водой. При этом архимедова сила, действующая на льдинку:

1) уменьшилась, так как плотность пресной воды меньше плотности соленой;
2) уменьшилась, так как уменьшилась глубина погружения льдинки в воду;
3) увеличилась, так как плотность соленой воды выше, чем плотность пресной воды;
4) не изменилась, так как выталкивающая сила равна весу льдинки в воздухе.

РЕШЕНИЕ

По первому закону Ньютона: всякое тело продолжает находиться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока на него не действует никаких сил или их действие скомпенсировано. Льдинка, плавающая на поверхности воды (пресной или соленой), находится в состоянии покоя, следовательно, действие всех сил на нее скомпенсировано, или, другими словами, сила тяжести равна архимедовой силе, а так как сила тяжести в обоих случаях одинакова, то и архимедова сила в пресной и соленой воде будет одинакова и равна весу льдинки в воздухе.

В результате получаем, что правильный ответ – 4).

Атомная и ядерная физика

ЗАДАЧА

Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено использовать солнечный парус – скрепленный с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой пленки, которая зеркально отражает свет. Какой должна быть площадь паруса S, чтобы аппарат массой m = 500 кг (включая массу паруса) под действием солнечных лучей изменил скорость на dV = 10 м/с за сутки? Мощность солнечного излучения составляет 1370 Вт/м2.

РЕШЕНИЕ

Давление солнечных лучей (давление света) при нормальном падении на поверхность выражается законом: Р = W x (1 + k) / с, где с = 3 x 108 м/с – скорость света, k – коэффициент отражения. По условию поверхность зеркально отражает свет, значит k = 1, таким образом Р = 2 x W / с. В результате на парус будет действовать сила F = P x S, создающая ускорение космическому аппарату: a = dV / dt. По второму закону Ньютона F = m x a, следовательно: 2 x W x S / с = m х dV / dt, где dt – время действия силы – по условию 1 сутки, или 86400 с. 
Отсюда: S = (m x dV x с) / (2 x W x dt) = (500 x 10 x 3 x 108) / (2 x 1370 x 86400) = 6336 м2.

А3

ЗАДАЧА

При движении по горизонтальной поверхности на тело массой 40 кг действует сила трения скольжения 10 Н. Какой станет сила трения скольжения после уменьшения массы тела в 5 раз, если коэффициент трения не изменится?
Выберите один из вариантов:
1) 1Н;
2) 2Н;
3) 4Н;
4) 8Н.

РЕШЕНИЕ

Так как сила трения Fтр = N х k , где N – сила реакции опоры (при движении по горизонтальной поверхности равна силе тяжести: N = m х g), k – коэффициент трения. 
Таким образом: 
Fтр = m х g х k,
значит при уменьшении массы тела в 5 раз в те же 5 раз уменьшится и сила трения и составит 2 Н.
Правильный ответ: 2).