Физика ЕГЭ 2024. Законы сохранения и изменения в задаче 26. ЗСЭ, ЗСИ / Глеб Орел

• Глеб Орел приветствует участников вебинара по физике.  

• Обещает мощные задачи, некоторые из которых авторские.  

• Упоминает, что все задачи и материалы можно найти в телеграм-канале.  

• Задача номер два: шарик с начальной горизонтальной скоростью в точке А.  

• Шарик достигает точки Б, затем падает с обрыва и приземляется в точке Д.  

• Участок АБ горизонтальный, коэффициент трения скольжения 0.22.  

• Время полета из Б в Д составляет 5 секунд.  

• Записываются данные: время и коэффициент трения.  

• Обозначается, что АБ равен ЦД.  

• Шарик начинает движение с начальной горизонтальной скоростью.  

• Рисуется схема движения шарика.  

• Обозначаются точки А, Б, Ц и Д.  

• Высота АБ равна половине ЦД.  

• Задача решается в международной системе отсчета, связанной с землей.  

• Шарик считается материальной точкой для упрощения расчетов.  

• Подтверждение правильности записи.  

• Призыв к участникам поставить лайк, если они согласны с записью.  

• Разбиваем движение на два участка: АБ и БД.  

• Рассматриваем движение шарика на участке АБ.  

• Обозначаем начальное и конечное положения шарика.  

• Записываем силы, действующие на шарик: сила тяжести, сила реакции опоры и сила трения.  

• Обозначаем начальную и конечную скорости шарика.  

• Вводим вектор перемещения для удобства записи формул.  

• Находим силу Н для решения задачи через энергию.  

• Записываем второй закон Ньютона для нахождения силы Н.  

• Учитываем, что ускорение направлено против скорости из-за силы трения.  

• Записываем закон об изменении механической энергии.  

• Работа всех непотенциальных сил равна изменению механической энергии.  

• Сила Н перпендикулярна скорости, поэтому её работа равна нулю.  

• Сила трения параллельна скорости и постоянна.  

• Работа силы трения равна скалярному произведению силы трения на вектор перемещения.  

• Сила трения направлена против движения, поэтому работа равна минус произведению массы на модуль перемещения.  

• Выражаем изменение механической энергии через кинетическую энергию.  

• Конечная механическая энергия состоит только из кинетической энергии.  

• Получаем важное соотношение для дальнейшего анализа.  

• Обсуждение необходимости физики в обсуждении.  

• Упоминание о телеграм-канале для информации по физике.  

• Переход к рассмотрению участка БД.  

• Объяснение движения шарика на участке БД.  

• Упоминание о векторе перемещения и кинематике движения.  

• Важность объяснения причин ускоренного движения.  

• Применение второго закона Ньютона к шарику.  

• Объяснение силы тяжести и ускорения.  

• Ускорение как константа и равноускоренное движение.  

• Использование формул кинематики для равноускоренного движения.  

• Векторное выражение для вектора перемещения.  

• Образование прямоугольного треугольника.  

• Применение геометрии для решения задачи.  

• Объяснение равенства сторон прямоугольника.  

• Получение выражения для начальной скорости.  

• Подсчет скорости шарика.  

• Использование калькулятора для проверки.  

• Получение результата: 60 метров в секунду.  

• Подготовка к следующей задаче.  

• Описание задачи с соскальзыванием тела по полусфере.  

• Указание на необходимость определения ускорения и работы силы трения.  

• Автор начинает с рисования рисунка для лучшего понимания задачи.  

• Объясняет, что без рисунка сложно думать.  

• Рисует радиус и другие элементы рисунка.  

• Автор считает, что рисунок получился нормально.  

• Обозначает радиус поверхности и коэффициент трения.  

• Шайбочка находится в начальном положении.  

• Выбирает рациональную систему отчета.  

• Шайбочка рассматривается как маленькое тело, поэтому используется модель материальной точки.  

• Объясняет, как правильно оформлять задачи.  

• Рассматривает участок движения AB.  

• Объясняет, что механическая энергия сохраняется.  

• Обосновывает закон сохранения энергии.  

• Пишет закон об изменении механической энергии.  

• Объясняет, что работа не потенциальных сил равна нулю.  

• Записывает, что верен закон сохранения механической энергии.  

• Выбирает уровень нуля потенциальной энергии для силы тяжести.  

• Рассчитывает начальную и конечную механическую энергию.  

• Объясняет, как вычислить кинетическую энергию.  

• Изображает силы, действующие на шайбочку.  

• Объясняет, что сила трения возникает при движении.  

• Записывает закон Ньютона для нахождения ускорения.  

• Автор упоминает свои видеоролики с теорией и тестовой частью.  

• Призывает присоединиться к его YouTube и Telegram-каналам для получения дополнительной информации.  

• Объяснение силы тяжести и вектора n.  

• Введение силы трения и её обозначение.  

• Ускорение и его составляющие.  

• Ускорение как сумма параллельной и нормальной составляющих.  

• Параллельная составляющая отвечает за изменение модуля скорости.  

• Нормальная составляющая отвечает за изменение направления скорости.  

• Проекции ускорения на оси x и y.  

• Уравнение для вычисления ускорения.  

• Сила трения и её выражение.  

• Выражение силы трения через ускорение.  

• Решение системы уравнений для нахождения ускорения.  

• Упрощение выражений и получение окончательного результата.  

• Проверка результата с использованием калькулятора.  

• Уточнение результата до 20.4 м/с².  

• Запись окончательного ответа.  

• Переход к дополнительному вопросу о работе силы трения.  

• Описание движения по окружности и максимальной высоты подъема.  

• Использование закона сохранения механической энергии для вычисления работы силы трения.  

• Работа сил равна нулю, что приводит к равенству работы силы трения и изменения механической энергии.  

• Для нахождения изменения механической энергии нужно вести уровень нуля потенциальной энергии.  

• Конечная механическая энергия равна нулю, так как начальная скорость равна нулю.  

• Работа силы трения равна изменению механической энергии.  

• Автор добавляет радиус и массу для дополнительной части задачи.  

• Упоминает о наличии видеороликов на YouTube и Telegram-канале для теории и тестовых частей.  

• Автор делает перерыв и напоминает о возможности задать вопросы.  

• Продолжает обсуждение законов сохранения и изменений механической энергии.  

• Упоминает о доступности теории и домашних заданий на YouTube и Telegram-канале.  

• Автор представляет задачу с шариком и нитью, аналогичную задачам из ЕГЭ.  

• Описывает систему с шариком, грузом и нитью, закрепленной на трубке.  

• Задача требует определить направление и величину силы, действующей на трубку.  

• Автор рисует схему задачи, объясняя расположение тел и нитей.  

• Выбирает систему отсчета, связанную с землей, для решения задачи.  

• Считает шарик и груз материальными точками для описания их движения.  

• Использование модели материальной точки для описания движения.  

• Рассмотрение динамики системы и сил, действующих на тело.  

• Указание на необходимость использования цветных маркеров для лучшего отображения.  

• Отображение движения тела в произвольный момент времени.  

• Указание на отсутствие трения и необходимость учета вращательного движения.  

• Введение понятия малости шарика для описания его движения.  

• Запись свойств системы и указание на связь между скоростью и ускорением.  

• Отображение сил, действующих на шарик и брусочек.  

• Указание на силу натяжения нити и нормальную составляющую силы реакции опоры.  

• Запись второго закона Ньютона для шарика.  

• Указание на важность центростремительного ускорения.  

• Проекция ускорения на ось, проходящую через центр окружности.  

• Введение закона сохранения механической энергии для системы.  

• Запись закона изменения механической энергии для системы.  

• Упоминание о теории, доступной на YouTube-канале автора.  

• Работа всех не потенциальных сил равна конечной механической энергии системы минус начальная механическая энергия.  

• Работа сил Н, Т и Т со звездой равна нулю.  

• Работа силы Т равна произведению средней мощности на промежуток времени.  

• Мощность силы Т равна скалярному произведению силы Т на скорость.  

• Мощность силы Т со звездой равна минус скалярное произведение силы Т со звездой на скорость.  

• Средняя мощность силы Т равна минус средней мощности силы Т со звездой.  

• Работа всех не потенциальных сил равна нулю.  

• Начальная механическая энергия системы равна конечной механической энергии системы.  

• Уровень нуля потенциальной энергии для силы тяжести выбран через начальный уровень.  

• В конце система имеет нулевую потенциальную энергию и одинаковую кинетическую энергию.  

• Высота грузика и шарика определяется через радиусы и углы.  

• Скорость грузика вычисляется через радиус и угол.  

• Задача оценивается по шкале интереса.  

• Напоминание о задаче из ЕГЭ.  

• Стирание ненужных элементов для улучшения восприятия.  

• Выражение для силы через квадрат скорости и радиус.  

• Умножение на массу и косинус угла.  

• Получение окончательного выражения для силы.  

• Определение силы, действующей на шарик.  

• Направление силы и её модуль.  

• Запись окончательного ответа.  

• Переход к следующей авторской задаче.  

• Описание задачи с нерастяжимой нитью и снарядом.  

• Определение энергии взрыва и обоснование решения.  

• Угадывание сохранения импульса или проекции импульса.  

• Изображением снаряда и осколков.  

• Выбор инерциальной системы отсчета и решение задачи.  

• Для описания механического движения снарядов и осколков используется модель материальной точки.  

• Рассматриваются две ситуации: взрыв и движение осколка после взрыва.  

• Рассматривается промежуток времени дельтат, в течение которого происходит взрыв.  

• Рекомендуется отобразить три ситуации: до взрыва, в момент взрыва и после взрыва.  

• Система до взрыва: брусочек на ните, суммарная масса.  

• В момент взрыва: второй осколок начинает движение вправо, первый осколок летит под углом к горизонту.  

• Используются два маркера: зеленый для внешних сил и синий для внутренних сил.  

• В момент взрыва на маленький осколок действует большая ударная сила, на второй осколок также действует большая ударная сила.  

• На маленький брусочек действует маленькая сила тяжести, на второй осколок также маленькая сила тяжести.  

• Вопрос: будет ли сила Т большой или маленькой? Ответ: сила Т будет большой, так как она действует на брусочек с огромной силой.  

• Суммарный импульс всей системы не сохраняется из-за огромной силы Т.  

• Импульс силы Т не очень маленький, что влияет на сохранение импульса системы.  

• Импульс каждого тела меняется на конечную величину из-за больших внутренних и внешних сил.  

• Произведение маленькой величины на конечную дает конечную величину.  

• Произведение большой величины на конечную дает очень большую величину.  

• Примеры: 0.001 * 5 = 0.005, 1000 * 5 = 5000.  

• Если большая величина умножается на очень маленькую, результат будет конечным.  

• Изменение импульса тела зависит от средней силы и промежутка времени.  

• Изменение импульса тела равно равнодействующей силе, умноженной на промежуток времени.  

• Если сила большая, а промежуток времени маленький, изменение импульса будет конечным.  

• Важно убрать условия, чтобы показать, что импульс сохраняется.  

• Импульс каждого тела меняется на конечную величину из-за больших сил.  

• Внешние силы также влияют на изменение импульса.  

• Важно показать проверяющему, что импульс не сохраняется из-за больших сил.  

• Изменение импульса системы равно равнодействующей всех внешних сил, умноженной на промежуток времени.  

• Важно добавить, что импульс меняется на конечную величину за малый промежуток времени.  

• Внешняя сила равна сумме масс, умноженных на ускорение.  

• Малые величины можно пренебречь по сравнению с большими.  

• Внешняя сила резко возрастает, что приводит к изменению импульса системы.  

• Импульс системы не сохраняется, так как внешняя сила не стремится к нулю.  

• Введение горизонтальной оси, перпендикулярной направлению внешней силы.  

• Проекция внешней силы на ось равна нулю, что приводит к сохранению проекции импульса.  

• Импульс системы в начале равен импульсу системы в конце.  

• В начале импульс системы равен нулю.  

• Импульс системы равен сумме масс, умноженных на косинус угла между телами.  

• Запись начального импульса системы завершена.  

• Обсуждение перехода к энергии и записи дельты.  

• Упоминание задач на импульс и моделей оформления.  

• Запись закона об изменении механической энергии.  

• Работа всех не потенциальных сил идет на изменение энергии.  

• Энергия взрыва равна конечной механической энергии минус начальная.  

• Работа силы Т равна нулю, так как движение перпендикулярно натяжению нити.  

• Суммарная работа внутренних сил равна энергии взрыва.  

• Дельта равна конечной механической энергии минус начальная.  

• Обсуждение начальной скорости и импульса.  

• Упоминание ударной силы и сохранения импульса.  

• Призыв к зрителям оставить лайки и комментарии.  

• Рассмотрение движения осколка после взрыва.  

• Осколок движется по окружности.  

• Запись сил: сила тяжести и натяжение нити.  

• Применение второго закона Ньютона.  

• Ускорение перпендикулярно скорости.  

• Проекция ускорения на ось X.  

• Использование закона сохранения механической энергии.  

• Запись закона об изменении механической энергии.  

• Стирание ненужных частей для дальнейшего анализа.  

• Работа не потенциальных сил равна изменению механической энергии.  

• Работа силы тяжести равна нулю, так как вектор силы перпендикулярен скорости.  

• Закон сохранения механической энергии верен.  

• Уровень нуля потенциальной энергии выбран внизу.  

• Начальная кинетическая энергия равна половине массы, умноженной на квадрат скорости.  

• Конечная энергия включает кинетическую и потенциальную энергию.  

• Масса сокращается, и получается выражение для изменения энергии.  

• Используется результат для квадрата скорости.  

• Полученное выражение для изменения энергии подставляется в формулу.  

• Используется косинус угла для упрощения вычислений.  

• Выражение для изменения энергии подставляется в формулу.  

• Полученный результат: 54 мДж.  

• Задача решена, и результат проверен.  

• Объяснение, что задача объединяет две большие темы.  

• Объявление перерыва и приглашение подписаться на телеграм-канал и ютуб-канал для дополнительных материалов.  

• Рассматривается задача с ЕГЭ, где два пластилиновых шарика сталкиваются в воздухе.  

• Шарики абсолютно неупруго сталкиваются, и их скорость направлена горизонтально.  

• Задача: найти суммарное время полета шариков в воздухе.  

• Начинается решение задачи, выбирается маркер для рисования.  

• В ЕГЭ считается, что при абсолютно неупругом ударе тела слипаются и движутся как единое целое.  

• В олимпиадах нормальная составляющая относительной скорости пропадает.  

• Изображается схема движения шариков.  

• Первый шарик начинает движение с начальной скоростью под углом альфа к горизонту.  

• Второй шарик начинает движение из состояния покоя и сталкивается с первым.  

• Начинается обоснование решения задачи.  

• Выбирается инерциальная система отсчета, связанная с землей.  

• Шарики считаются небольшими, что позволяет использовать модель материальной точки.  

• Рассматривается кинематика движения шариков.  

• Доказывается, что ускорение шариков будет одинаковым.  

• Записывается второй закон Ньютона для каждого шарика.  

• Ускорение сравнивается с ускорением свободного падения.  

• Время движения можно найти через кинематику.  

• Движение шариков равноускоренное.  

• Для каждого шарика записываются формулы кинематики.  

• Первый шарик: начальная скорость плюс ускорение за время.  

• Второй шарик: начальная скорость плюс ускорение за то же время.  

• Высота и перемещение выражаются через кинематику.  

• Вектор перемещения равен сумме начальной скорости и квадрата времени.  

• Высота и проекция скорости на ось Y.  

• Рассматривается промежуток времени взаимодействия шариков.  

• Шарики взаимодействуют, и их скорости меняются.  

• Внутренние и внешние силы действуют на шарики.  

• Импульс каждого шарика меняется на конечную величину.  

• Изменение импульса вызвано большими внутренними силами.  

• Закон изменения импульса для каждого шарика.  

• Доказательство закона сохранения импульса.  

• Запись закона об изменении импульса.  

• Рассмотрение изменения импульса для каждого шарика.  

• Рассматривается изменение импульса системы.  

• Дельта-импульс системы равен равнодействующей всех внешних сил, умноженной на промежуток времени взаимодействия.  

• В случае постоянных внешних сил и малого промежутка времени, дельта-импульс системы можно считать равным нулю.  

• Дельта-импульс системы стремится к нулю.  

• Это означает, что импульс системы сохраняется.  

• Закон сохранения импульса для системы: начальный импульс равен конечному импульсу.  

• Импульс в начале равен сумме импульсов всех частиц.  

• Конечный импульс равен сумме импульсов всех частиц, умноженной на время взаимодействия.  

• Пример расчета показывает, как выразить импульс через векторы и углы.  

• Советы для подготовки к ЕГЭ и олимпиадам по физике.  

• Рекомендации по использованию ботов и телеграм-каналов для подготовки.  

• Пример расчета времени взаимодействия через кинематические данные.  

• Переход на новую часть доски требует небольшой махинации.  

• Получены результаты: время выражено как в ноль пополам на косинус альфа, а время-то один как в ноль пополам на синус альфа.  

• Рассматривается движение шариков после их слипания.  

• Образуется огромный шарик массой два м, который начинает движение с начальной скоростью в один маленький вектор.  

• Движение происходит по параболе, с горизонтальной частью.  

• Обсуждается отсутствие сопротивления воздуха.  

• В основном это можно не учитывать, но формально это прописывается.  

• В динамике это прописывается, но в энергии можно пренебречь.  

• Вводится вектор перемещения с.  

• На систему действует только сила тяжести, что делает ускорение константным.  

• По второму закону Ньютона, ускорение равно константе, что делает движение равноускоренным.  

• Записываются формулы кинематики для равноускоренного движения.  

• Скорость движения не нужна, так как цель - найти время т два.  

• Рассматриваются соотношения для вектора с или ст аш.  

• Обсуждение проекции на ось Y.  

• Формула для высоты h через проекции.  

• Важность правильного написания формул для кинематики.  

• Высота h выражается через проекции.  

• Формула для времени t2 через высоту h.  

• Упрощение выражений и получение окончательного результата.  

• Время t1 и t2 складываются.  

• Упрощение выражений для времени t1 и t2.  

• Получение окончательного результата для времени t.  

• Подведение итогов задачи.  

• Благодарности за участие в вебинаре.  

• Анонс следующего вебинара и приглашение подписаться на каналы.