Задание №22 ЕГЭ Физика: разбор и критерии
Ответ на это задание — развёрнутое решение. В тренажёре его проверяет ИИ по официальным критериям ФИПИ, а здесь есть эталонное решение из банка.
Условие
Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 200 м/с, разрывается на два осколка. Первый осколок массой 1 кг летит под углом 90° к первоначальному направлению со скоростью 300 м/с. Найдите скорость второго осколка.
Подсказки — как подойти к решению
- Запиши закон сохранения импульса в проекциях на первоначальное направление снаряда и на перпендикулярное ему направление. Учти, что осколки имеют равные массы, а скорость первого осколка перпендикулярна исходной скорости снаряда.
- Сначала найди проекции скорости второго осколка на обе оси: по одной оси она отвечает за сохранение исходного импульса, по другой компенсирует импульс первого осколка. Модуль получи по теореме Пифагора, а не сложением проекций.
Решение
По закону сохранения импульса:
mv̄ ₀ = m₁v̄ ₁ + m₂v̄ ₂,
где m₁ = m₂ = m/2, v̄ ₁ ⊥ v̄ ₀ (см. рис.).
Запишем это равенство в проекциях на горизонтальную и вертикальную оси:
система: m v ₀ = m/2 v ₂x, 0 = m/2 v ₂y − m/2 v ₁ ⇔ система: v ₂x = 2 v ₀, v ₂y = v ₁.
Скорость второго осколка равна v ₂ = √(v ₂x)² + v ₂y² = √((2 v ₀)² + v ₁²) = √((2 · 200)² + 300²) = 500 м/с
Ответ: 500 м/с.
Критерии оценивания ФИПИ
| Критерий (до 2 баллов) | Балл |
|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | — |
| 2 Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях. ИЛИ Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. | — |
| 1 Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла. | — |
| 0 Максимальный балл | 2 |
Типичные ошибки
- Ученик складывает проекции скорости второго осколка как обычные числа, хотя они перпендикулярны друг другу. Из-за этого модуль скорости выходит завышенным; складывать нужно по теореме Пифагора, так как проекции образуют катеты прямоугольного треугольника.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №22 по физике · Разбор темы №22 с нуля