Позиции 20–22: развёрнутый расчёт

Здесь собран общий каркас развёрнутого расчёта. Разновидности и оригинальные решения для каждого номера разобраны отдельно. Все первичные документы перечислены в источниках и границах версии.

Позиции 20–22 — расчётные задачи с развёрнутым решением. Позиции 21 и 22 относятся к высокому уровню сложности: в них обычно приходится связывать несколько законов или этапов процесса. Проверяют и числовой результат, и физическую корректность всего решения.

Выпишите данные, искомую величину и единицы. Укажите систему тел, этапы процесса и принятые допущения. На рисунке задайте направления сил, токов или лучей. Справочные величины держите отдельно от данных условия.

Начните с закона сохранения или баланса, который связывает состояния: энергии, импульса, количества теплоты либо электрических величин. Затем найдите недостающие промежуточные величины. Если процесс состоит из нескольких этапов, запишите для них последовательные состояния вместо одной общей формулы.

1. Задайте физическую модель и обозначения.
2. Запишите исходные законы в буквенном виде.
3. Составьте систему уравнений.
4. По возможности выразите искомое до подстановки чисел.
5. Ведите вычисления, сохраняя промежуточные единицы.
6. Оцените результат и сравните его с условием.

Покажите исходные законы, преобразования, числовую подстановку, результат и единицу. Каждое новое обозначение поясните. Если записано уравнение для отдельного этапа, укажите, к какому процессу оно относится.

Проверьте размерность итоговой формулы, знаки работы и количества теплоты, границы КПД, сохранение энергии или импульса. После этого подставьте найденные значения обратно в исходные уравнения.

Тело массой 2 кг падает без начальной скорости с высоты 5 м. Сопротивлением воздуха пренебречь, $g=10\text{ м/с}^2$.

Из закона сохранения энергии $mgh=\frac{mv^2}{2}$, поэтому $v=\sqrt{2gh}=10\text{ м/с}$. Множитель массы сокращается в обеих частях уравнения. Дополнительная проверка: начальная потенциальная и конечная кинетическая энергии равны 100 Дж.

При немедленной подстановке теряется связь между этапами процесса. Сначала запишите закон для каждого состояния или участка, затем свяжите уравнения общей величиной.

• Записаны модель и допущения?
• Все законы подходят к выбранной системе?
• Преобразования можно проследить?
• У ответа есть единица и разумный порядок?

Типы заданий и требования к развёрнутой записи сверены с проектной спецификацией ФИПИ ОГЭ-2027. Пример подготовила редакция FastLearn.

Решите двухэтапную задачу без таймера. Затем повторите решение за 12 минут и проверьте его по рубрике.