Демоверсия 2022. Задача 2

[Александр Сакович]

2. Даны следующие зависимости величин:
А) зависимость модуля импульса равномерно движущегося тела от времени;
Б) зависимость давления идеального газа от его объема при изотермическом процессе;
В) зависимость энергии фотона  от его частоты.
Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1-5. Для каждой зависимости А-В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

[Александр Сакович]

Решение. Новый вид заданий имеют интегрированный характер и включают в себя элементы содержания не менее чем из трёх разделов курса физики. Здесь нужно использовать графическое представление информации.
Определим вид графика для каждой зависимости.
А) Модуль импульса равен
\[ p=m\cdot \upsilon , \]
где m — масса тела не меняется, υ — скорость тела при равномерном движении так же не меняется. Следовательно, модуль импульс тела p так же остается постоянным и большим нуля.
График такой зависимости — прямая линия, перпендикулярная вертикальной оси p.
Это соответствует графику № 3.

Б) При изотермическом процессе произведение давления идеального газа на его объем является величиной постоянной
\[ p\cdot V=\text{const} . \]
Обозначим постоянную величину буквой z. Тогда зависимость давления идеального газа от его объема будет иметь вид
\[ p\cdot V=z,\ \ p=\frac{z}{V} . \]
График такой зависимости — гипербола (V > 0).
Это соответствует графику № 2.

В) Зависимость энергии фотона E от его частоты ν имеет вид
\[ E=h\cdot \nu , \]
где h — постоянная величина.
График такой зависимости — прямая линия, проходящая через начало координат.
Это соответствует графику № 5.
Ответ: 325.

[Александр Сакович]