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
Дан график изменения координаты тела от времени для тела массой m = 2 кг. Определите максимальную кинетическую энергию тела в процессе этого движения.
Подсказки — как подойти к решению
- По графику зависимости координаты от времени модуль скорости равен тангенсу угла наклона прямой: наибольшая скорость там, где график идёт круче всего. Переведи время из минут в секунды, иначе скорость выйдет заниженной.
- Сначала найди изменение координаты и промежуток времени на самом крутом прямолинейном участке, затем подставь полученную скорость в формулу кинетической энергии. Ловушка — взять среднюю скорость по всему графику вместо максимальной.
Решение
Судя по графику зависимости координаты от времени, движение тела на разных участках происходило с разной скоростью. Наибольшая скорость была на том участке, где угол наклона графика к горизонтали был наибольшим. Это наблюдалось в промежуток времени от 2 до 3 мин., в течение которого координата изменилась от x₁ = 300 м до x₂ = 1200 м. График на этом участке прямой, следовательно, движения было равномерным. Тогда скорость тела на этом участке равна:
v = (x₂ − x₁)/(Δ t) = (1200 м − 300 м)/(60 с) = 15 м/с.
Максимальная кинетическая энергия тела равна:
E_k = (m v²)/(2) = (2 · 15²)/(2) = 225 Дж.
Ответ: 225 Дж.
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) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | — |
| 2 Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | — |
| 1 Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | — |
| 0 Максимальный балл | 2 |
Типичные ошибки
- Ученик берёт время в минутах, а не в секундах, и получает скорость, заниженную в шестьдесят раз, либо усредняет движение по всему графику. Кинетическая энергия зависит от квадрата скорости, поэтому ошибка в единицах времени искажает результат особенно сильно.
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