Задание №178418: Турнир Ломоносова 2014
10. (9–11) Один учёный изучал электролиз воды и водных растворов солей. Он измерял зависимость силы тока через погруженные в воду два электрода от приложенного к этим электродам напряжения (то есть строил самую обычную вольтамперную характеристику). В качестве одного из электродов использовалась капля ртути. Ока залось, что чем эта капля меньше, тем более интересной получалась вольтамперная характеристика. Эти исследования оказались очень важным шагом в развитии науки, и через много лет учёный получил за них Нобелевскую премию. Как вы думаете, что именно позволил изучать предложенный метод исследования и почему это оказалось столь важным? (Принимаются любые разумные и обоснованные ответы, не обязательно совпадающие с решением Нобелевского комитета о присуждении премии.)
Что проверяет это задание
Задание относится к теме «Турнир Ломоносова 2014» и рассчитано на уровень 9 класса. Для решения понадобятся:
- построение модели
- применение физических законов
- проверка единиц измерения
Источник: Турнир имени М. В. Ломоносова — официальный архив · 2014
Качество материала
Показываем, из чего состоит страница и можно ли проверить материал по первоисточнику.
Последняя проверка решения:
Происхождение задания
- Банк заданий
- Турнир имени М. В. Ломоносова — официальный архив
- Организатор
- Редакция «Я сам решу»
- Год материала
- 2014
- Материалы
- 1 файл
Связанные понятия
План самостоятельного решения
- Перепишите известные данные и отдельно сформулируйте, что требуется найти или доказать.
- Свяжите условие с темой «Турнир Ломоносова 2014» и выберите подходящее правило, формулу или способ рассуждения.
- Запишите промежуточные шаги: это помогает заметить потерянный знак, случай или логический переход.
- Сверьте результат со всеми ограничениями условия и только затем откройте подробный разбор.
Ориентировочное время: 15 минут.
Закрепить тему
После разбора попробуйте решить ещё десять заданий по предмету «Физика». Вариант формируется заново, а ответы можно сразу проверить.
Решение по шагам
Задача 8. По закону сохранения импульса получившиеся части атома
имеют равный по абсолютной величине импульс
𝑝 = 𝑚 𝑣 = 𝑚 𝑣
1 1 2 2
Кинетическая энергия выражается через импульс и массу следую
щим образом:
𝑚𝑣2 𝑚 · 𝑚𝑣2 (𝑚𝑣)2 𝑝2
𝐸 = = = = .
к 2 2𝑚 2𝑚 2𝑚
В нашем случае
𝑝2 𝑝2 𝑝2 (︂ 1 1 )︂
𝐸 = 𝐸 + 𝐸 = + = · + .
1 2 2𝑚 2𝑚 2 𝑚 𝑚
1 2 1 2
6Заметим, что это утверждение не совсем очевидно — его ещё нужно обосновать.
49
Отсюда
√︃
⧸︂(︂ )︂
1 1
𝑝 = 2𝐸 +
𝑚 𝑚
1 2
𝑝
𝑣 = =
1 𝑚
1
√︃
⧸︂(︂ )︂
1 1 1
= 2𝐸 + =
𝑚 𝑚 𝑚
1 1 2
√︂
1 2𝐸𝑚 𝑚
= 1 2 =
𝑚 𝑚 + 𝑚
1 1 2
⎯
⎸ 2𝐸
= ⎸ =
⎷ 𝑚 1(𝑚 + 𝑚 )
𝑚 1 2
2
√︃
2𝐸𝑚
= 2 =
𝑚2 + 𝑚 𝑚
1 1 2
√︂
2𝐸 𝑚
= · 2
𝑚 + 𝑚 𝑚
2 1 1
(для удобства проверки мы выписали несколько эквивалентных вариан
тов записи ответа).
Используемые формулы
𝑝 = 𝑚 𝑣 = 𝑚 𝑣𝐸 = = = = .𝐸 = 𝐸 + 𝐸 = + = · + .√︃𝑝 = 2𝐸 +𝑣 = =
Самопроверка после решения
- Я использовал все данные из условия и не добавил неподтверждённых предположений.
- Каждый переход в рассуждении объяснён правилом, формулой или ранее доказанным фактом.
- Ответ соответствует вопросу, а обозначения и единицы измерения записаны однозначно.
- Я сравнил свой ход решения с разбором и понял причину каждого отличия.
Типичные ошибки
- Пропустить часть условия.
- Сделать вывод без проверки промежуточного шага.
- Записать только ответ без объяснения.