ЕГЭ 2027 · Физика
Задание 2 ЕГЭ по физике
Что проверяет линия, сколько она стоит, на чём теряют баллы и как решать — по нашим конспектам. В банке 210+ заданий этой линии с разбором.
Аналитика ЕГЭ: №2 (динамика, законы Ньютона)
- Баллы
- 1 первичный балл
- Частота
- в каждом варианте
Частые ловушки
- Рисуют в диаграмме силы, действующие на другое тело, а не на данное
- Путают силу тяжести и вес (вес приложен к опоре/подвесу)
- Считают силу трения покоя равной μN, хотя она ≤ μN
Совет. Рисуй только силы, приложенные к телу; второй закон записывай в проекциях на оси
Аналитика ЕГЭ: №2 (закон всемирного тяготения), опора для задания 6 и астрофизики
- Баллы
- 1 первичный балл
- Частота
- в каждом варианте
Частые ловушки
- Берут r как высоту над поверхностью, а не расстояние до центра планеты
- Путают g (м/с²) и гравитационную постоянную G (Н·м²/кг²)
- Для спутника забывают, что сила тяготения = центростремительная сила
- Считают, что скорость спутника зависит от его массы (не зависит)
- В отношениях возводят в квадрат массу вместо расстояния
Совет. r — расстояние между центрами; для круговой орбиты GMm/r² = mv²/r
Разборы
Разбор примера
Изменение силы тяготения: работаем отношением
Модуль силы гравитационного притяжения между двумя шарами на расстоянии 4 м равен 16 нН. Каким он станет, если расстояние уменьшить до 2 м, а массу одного из шаров увеличить в 3 раза?
Показать решение по шагам
- 1. Дано: r₁ = 4 м, F₁ = 16 нН, r₂ = 2 м, m₂' = 3m₂. Найти: F₂.
- 2. Закон: F = Gm₁m₂/r². Записываем отношение, G и исходные массы сократятся: F₂/F₁ = (m₂'/m₂)·(r₁/r₂)².
- 3. F₂/F₁ = 3 · (4/2)² = 3 · 4 = 12.
- 4. F₂ = 12 · 16 нН = 192 нН = 1,92·10⁻⁷ Н.
- 5. Проверка логики: сблизили — сила выросла в 4 раза; утяжелили — ещё втрое. Оба множителя работают на увеличение ✔
Ответ: F₂ = 192 нН
Разбор примера
g на другой планете
Масса планеты в 2 раза больше массы Земли, а её радиус в 2 раза больше земного. Во сколько раз ускорение свободного падения у поверхности этой планеты отличается от земного?
Показать решение по шагам
- 1. Закон: g = GM/R². Значит g ~ M/R².
- 2. Отношение: gпл/gЗ = (Mпл/MЗ) : (Rпл/RЗ)² = 2 : 2² = 2/4 = 0,5.
- 3. gпл = 0,5 · 9,8 ≈ 4,9 м/с² — в 2 раза меньше земного.
- 4. Типичная ошибка — увидеть «масса больше» и решить, что g тоже больше: радиус входит в квадрате и перевешивает.
Ответ: Меньше земного в 2 раза (g ≈ 4,9 м/с²)
Разбор примера
Скорость спутника на высоте, равной радиусу Земли
Спутник движется по круговой орбите на высоте h = R₀ над поверхностью Земли. Найдите его скорость. Радиус Земли R₀ = 6400 км, g у поверхности 10 м/с².
Показать решение по шагам
- 1. Дано: h = R₀ = 6,4·10⁶ м, g = 10 м/с². Радиус орбиты отсчитывается от центра: r = R₀ + h = 2R₀ = 1,28·10⁷ м.
- 2. Закон: GMm/r² = mv²/r, масса спутника сокращается → v = √(GM/r).
- 3. Заменяем GM = gR₀²: v = √(gR₀²/r) = √(gR₀²/(2R₀)) = √(gR₀/2).
- 4. Подстановка: v = √(10 · 6,4·10⁶ / 2) = √(3,2·10⁷) ≈ 5,7·10³ м/с ≈ 5,7 км/с.
- 5. Размерность: √(м/с² · м) = √(м²/с²) = м/с ✔
- 6. Проверка смысла: у поверхности первая космическая 7,9 км/с, на более высокой орбите скорость должна быть меньше — 5,7 < 7,9 ✔
Ответ: v ≈ 5,7 км/с
Разбор примера
Пример: задание 2 в отношениях
Спутник обращается вокруг планеты по круговой орбите радиусом r. Как изменится период обращения, если радиус орбиты увеличить в 4 раза?
Показать решение по шагам
- 1. Не подставляем никаких чисел: в задании спрашивают «во сколько раз», а значит, всё решается отношением.
- 2. Записываем условие движения по окружности: сила тяготения даёт центростремительное ускорение. GMm/r² = m·4π²r/T².
- 3. Масса спутника сокращается сразу — это признак того, что ответ от неё не зависит.
- 4. Выражаем период: T² = 4π²r³/(GM), то есть T ~ r3/2. Это и есть третий закон Кеплера, полученный за две строки.
- 5. Увеличили r в 4 раза: T вырастет в 43/2 = (√4)³ = 2³ = 8 раз.
- 6. Проверка на знакомом случае: у Луны период 27 суток при радиусе орбиты 384 000 км, у низкого спутника — полтора часа при радиусе 6800 км. Отношение радиусов около 56, отношение периодов около 430 — и 561,5 ≈ 420. Сходится.
Ответ: Период увеличится в 8 раз
Разбор примера
Первая космическая скорость через g
Получите формулу первой космической скорости у поверхности Земли, не используя G и массу Земли, и оцените её численно. R = 6400 км, g = 10 м/с².
Показать решение по шагам
- 1. У поверхности сила тяжести и есть сила тяготения: mg = GMm/R², значит GM = gR².
- 2. Условие круговой орбиты: GMm/R² = mv²/R, то есть mg = mv²/R.
- 3. Масса сокращается: g = v²/R, откуда v = √(gR).
- 4. Подставляем: v = √(10 · 6,4·10⁶) = √(6,4·10⁷) = 8·10³ м/с = 8 км/с.
- 5. Точное значение 7,9 км/с — разница только из-за округления g до 10.
- 6. Смысл формулы: первая космическая скорость — это скорость, при которой центростремительное ускорение v²/R как раз равно g.
Ответ: v = √(gR) ≈ 8 км/с.
Уроки по этой линии
- Законы Ньютона и силы — открыт бесплатно
- Закон всемирного тяготения. Задание 2
- Чтение графиков и таблиц
Потренируй задание 2
Задания этой линии с проверкой и разбором решения — после бесплатной регистрации. Ошибки сами попадут в план повторения.