Задание №178315: Турнир Ломоносова 2012
5. (9–11) В пространстве расположили 8 одинаковых точечных элек трических зарядов так, что они находятся в вершинах куба. Каждый заряд привязали непроводящей нерастяжимой нитью к центру этого куба (концы всех нитей от зарядов скреплены в центре куба друг с дру гом). Получившаяся система зарядов и нитей находится в равновесии. Является ли это равновесие устойчивым?
Что проверяет это задание
Задание относится к теме «Турнир Ломоносова 2012» 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 · 2012
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
- 2012
- 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 2012» 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 5. Докажем, что равновесие неустойчиво. Для этого добавим в
рассматриваемую систему дополнительные жёсткие связи между неко
торыми зарядами и докажем, что даже в этом случае равновесие всё
равно будет неустойчивым. Тем самым будет неустойчивым и равнове
сие исходной системы без дополнительных связей (удаление которых,
очевидно, не может увеличить устойчивость).
Для имеющихся в системе восьми зарядов будем использовать обо
значения Q , Q , ..., Q ; для величин этих зарядов (по условию все они
1 2 8
одинаковые) будем использовать обозначение Q.
Дополнительно к имеющимся в системе нитям (нити при этом оста
вим, все заряды также оставим на своих местах) добавим следующие
ограничения на перемещения зарядов.
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.