Физика ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Жёсткость пружины по графику

На рисунке представлен график зависимости силы упругости пружины от величины её деформации. Определите жёсткость этой пружины.

1. 1
   По закону Гука жёсткость пружины равна отношению силы упругости к деформации.$$k = \dfrac{F_{\text{упр}}}{\Delta x}$$
2. 2
   По графику при деформации $\Delta x = 0{,}6\ \text{м}$ сила упругости равна $F_{\text{упр}} = 42\ \text{Н}$.$$k = \dfrac{42}{0{,}6} = 70\ \text{Н/м}$$

Температура смеси газов

Сосуд объёмом $10\ \text{л}$ содержит смесь водорода и гелия общей массой $2\ \text{г}$ при давлении $200\ \text{кПа}$. Какова температура смеси, если отношение массы водорода к массе гелия в ней…

1. 1
   Пусть масса гелия равна $m_{\mathrm{He}}$. Тогда масса водорода равна $1{,}5m_{\mathrm{He}}$. Из условия о полной массе смеси:$$m_{\mathrm{He}} + 1{,}5m_{\mathrm{He}} = 2\ \text{г}$$
2. 2
   Находим массы компонентов смеси:$$m_{\mathrm{He}} = 0{,}8\ \text{г},\qquad m_{\mathrm{H_2}} = 1{,}2\ \text{г}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Дальность после неупругого столкновения

Пластилиновый шарик в момент $t = 0$ бросают с горизонтальной поверхности Земли с начальной скоростью $v_0$ под углом $\alpha$ к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли…

1. 1
   Обозначим время от начала движения до столкновения через $t_c$. Вертикальная скорость первого шарика перед столкновением равна $v_0\sin\alpha - gt_c$, а второго шарика, падающего из состояния покоя, — $-gt_c$.
2. 2
   Так как шарики одинаковы и сталкиваются абсолютно неупруго, их общая скорость после столкновения находится по закону сохранения импульса. Её вертикальная составляющая равна нулю:$$\frac{(v_0\sin\alpha-gt_c)+(-gt_c)}{2}=0$$

Ещё 5 шагов — в полном решении

Коэффициент трения скольжения

Тело движется по горизонтальной плоскости. Нормальная составляющая силы воздействия тела на плоскость равна 40 Н, сила трения равна 10 Н. Определите коэффициент трения скольжения.

1. 1
   Сила трения скольжения пропорциональна нормальной составляющей силы воздействия:$$F_{\text{тр}} = \mu N$$
2. 2
   Выразим коэффициент трения и подставим значения сил:$$\mu = \frac{F_{\text{тр}}}{N} = \frac{10}{40} = 0{,}25$$