Задание 21 ЕГЭ по физике · 49A293

Движение льдинки в яме
Рисунок к заданию 21
Льдинка находится в яме с гладкими стенками, в которой она может двигаться практически без трения. На рисунке приведён график зависимости потенциальной энергии льдинки от её координаты в яме. В некоторый момент времени льдинка находилась в точке А
с координатой x=50 см и двигалась влево, имея кинетическую энергию, равную 2 Дж. Сможет ли льдинка выскользнуть из ямы? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.

Решение
Так как стенки гладкие и трение практически отсутствует, полная механическая энергия льдинки сохраняется.
E=Eп+Eк=const
По графику в точке А при x=50 см потенциальная энергия льдинки примерно равна 2 Дж. Кинетическая энергия в этот момент равна 2 Дж.
E=2 Дж+2 Дж=4 Дж
Двигаясь влево, льдинка поднимается по потенциальному барьеру. Слева максимум потенциальной энергии около 5 Дж, поэтому при полной энергии 4 Дж она не сможет преодолеть левый выход и остановится в некоторой точке, после чего начнёт двигаться вправо.
E<Eп,maxслева
Справа максимальная потенциальная энергия на пути выхода из ямы меньше 4 Дж. Поэтому после разворота льдинка сможет преодолеть правый барьер и выскользнуть из ямы.
E>Eп,maxсправа
Пример ответа
Да, льдинка выскользнет из ямы вправо: сначала она развернётся у левого барьера, затем преодолеет правый барьер, поскольку её полная энергия примерно равна 4 Дж.

Источник: Открытый банк ФИПИ 49A293

Похожие задания

21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA

Нужен репетитор по физике?

Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.

Репетиторы по физике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.