Задание 3. Импульс, закон сохранения импульса, энергия, законы сохранения в механике: ЕГЭ по физике

Задание 3 ЕГЭ по физике проверяет умение применять законы сохранения импульса и механической энергии, а также формулы кинетической и потенциальной энергии в типовых расчётных ситуациях. Оно относится к базовому/повышенному уровню сложности и требует не только знания формул, но и понимания границ…

Что нужно знать

• Импульс материальной точки: p = mv, векторная величина, направление совпадает со скоростью.
• Импульс системы тел равен векторной сумме импульсов: p = p1 + p2 + ...
• Закон сохранения импульса: в замкнутой системе (или при пренебрежимо малых внешних силах) векторная сумма импульсов сохраняется.
• В проекциях на ось: m1v1x + m2v2x = m1u1x + m2u2x; знаки проекций скоростей обязательны.
• Абсолютно неупругий удар: тела после столкновения движутся вместе, скорость u = (m1v1 + m2v2)/(m1 + m2) в проекциях.
• Абсолютно упругий удар: сохраняются и импульс, и кинетическая энергия; для двух тел можно использовать формулы или решать систему.

Термины и понятия

• Импульс тела: векторная величина p = mv, равная произведению массы на скорость.
• Замкнутая система: система тел, на которые не действуют внешние силы или их равнодействующая равна нулю.
• Абсолютно неупругий удар: столкновение, после которого тела движутся как одно целое с общей скоростью.
• Абсолютно упругий удар: столкновение, при котором сохраняются импульс и кинетическая энергия системы.
• Кинетическая энергия: энергия движения, Ek = mv²/2.
• Потенциальная энергия: энергия взаимодействия или положения тела; для тяжести Ep = mgh, для пружины Ep = kx²/2.
• Механическая энергия: сумма кинетической и потенциальной энергий системы.
• Консервативные силы: силы, работа которых не зависит от траектории (тяжесть, упругость).

Частые ошибки

• Забывают, что импульс — вектор, и складывают модули вместо проекций при движении тел навстречу.
• При неупругом ударе применяют закон сохранения механической энергии, хотя часть энергии переходит во внутреннюю.
• Путают абсолютно упругий и неупругий удар: в упругом тела разлетаются, в неупругом движутся вместе.
• Неправильно выбирают нулевой уровень потенциальной энергии и получают неверный знак или величину Ep.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Задание 3. Импульс, закон сохранения импульса, энергия, законы сохранения в механике» занимает 6 занятий по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Задание 4. Статика, закон Архимеда, маятники, волны и звук
• Задание 8. Количество теплоты, работа в термодинамике, первый закон, КПД
• Задание 11. Закон Кулона, сила тока, закон Ома, работа и мощность тока
• Задание 13. Электромагнитные колебания, формула Томсона, отражение света, линзы
• Задание 14. Электрическое и магнитное поле, электромагнитная индукция, колебания и волны
• Задание 15. Электрическое и магнитное поле, электромагнитная индукция, колебания и волны

← Предыдущая тема: Задание 2. Применение величин и законов при описании физических процессов
Следующая тема: Задание 4. Статика, закон Архимеда, маятники, волны и звук

Все темы: ЕГЭ по физике