Разбор 29 задания ЕГЭ 2020 по физике из демоверсии

Разбор 29 задания ЕГЭ 2020 по физике из демонстрационного варианта. Проверяемые элементы содержания: механика (расчетная задача).

Два небольших шара массами m1 = 0,2 кг и m2 = 0,3 кг закреплены на концах невесомого стержня AB, расположенного горизонтально на опорах C и D (см. рисунок). Расстояние между опорами l = 0,6 м, а расстояние AC равно 0,2 м. Чему равна длина стержня L, если сила давления стержня на опору D в 2 раза больше, чем на опору C? Сделайте рисунок с указанием внешних сил, действующих на систему тел «стержень – шары».

Два шара

Разбор 29 задания ЕГЭ 2020 по физике

1) На твердое тело, образованное стержнем и двумя шарами, действуют силы тяжести mg1 и mg2, приложенные к центрам шаров, и силы реакции опор N1 и N2. По третьему закону Ньютона, модули сил реакции равны соответствующим модулям сил давления стержня на опоры, поэтому

Ответ на 29 задание

2) В инерциальной системе отсчета Oxy, связанной с Землей, условия равновесия твердого тела приводят к системе уравнений:

| N1 + N2m1gm2g = 0 — центр масс не движется вдоль оси Oy;
| N1x + N2(l + x) − m2gL = 0 — нет вращения вокруг оси, проходящей перпендикулярно рисунку через точку А.

Здесь x = AC = 0,2 м – плечо силы реакции N1.

3) С учетом условия N2 = 2N1 систему логично привести к виду:

| 3N1 = m1 + m2g;
| (3x + 2l)N1 = m2gL.

Поделив второе уравнение на первое, получим:

L m2 / m1 + m2 = x + 2/3l

откуда

L = (1 + m1/m2) ⋅ (x + 2/3l)

L = (1 + 0,2/0,3) ⋅ (0,2 + 2/30,6) = 1 м

Ответ:
L = 1 м

Опубликовано: 13.01.2020 Обновлено: 13.01.2020
Поделись с друзьями

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

два + 9 =