Задание 26 — обоснования в механике

Задание 26 ЕГЭ — обоснование законов механики

Принцип

По проекту ЕГЭ-2027 №26 оценивается в 4 балла: до 1 за обоснование применимости используемых законов (критерий К1) и до 3 за расчёт (К2). Обоснование должно отвечать конкретной модели задачи. Ниже условные конструкции, а не универсальный текст, который можно списать целиком. Учиться писать их следует при решении реальных задач.

ФИПИ — комплект документов по ЕГЭ · Навигатор ФИПИ «Механика» (2026), стр. 7 · Подборка задач

Каркас (только применимые пункты)

1. Система тел и система отсчёта: какие тела рассматриваем; почему в условиях подходит приближённо инерциальная система отсчёта (например, связанная с Землёй).
2. Модель и взаимодействия: материальные точки или твёрдые тела; какие внешние силы существенны, какими можно пренебречь и почему. При необходимости — рисунок сил.
3. Закон и границы: что позволяет применить именно этот закон к выбранной системе на данном этапе движения; иногда нужно указать только проекцию, а не весь вектор.
4. Расчёт: связать формулы, выполнить вычисления, проверить размерность, знак, физический смысл и единицы.

Конструкции для конкретных случаев

Второй закон Ньютона

В приближённо инерциальной системе отсчёта, связанной с [указать], тело [обоснованно] моделируется как материальная точка. На него действуют [перечислить силы с направлением]. Поэтому можем записать $\sum \vec{F}=m\vec{a}$ и спроецировать это равенство на выбранные оси.

Не объявлять автоматически $N=mg$; сила трения покоя не обязательно $\mu N$.

Равноускоренное движение и нити

На рассматриваемом участке равнодействующая сил постоянна [показать почему]. Следовательно, ускорение постоянно и применимы соответствующие кинематические формулы.

Для невесомой нерастяжимой нити на идеальном блоке нужно отдельно обосновать связи перемещений и ускорений грузов; равенство натяжений тоже требует соответствующей идеализации блока и нити.

Закон сохранения импульса

Для системы [тела] в интервале [например, очень короткое соударение] сумма внешних импульсов сил по оси [указать] равна нулю или пренебрежимо мала. Поэтому сохраняется выбранная проекция суммарного импульса.

Указать систему, внешние силы и основание пренебрежения. При неупругом ударе механическая энергия, вообще говоря, не сохраняется.

Механическая энергия и работа сил

Между состояниями [1] и [2] работа всех существенных непотенциальных сил равна нулю [проверить каждую], поэтому механическая энергия выбранной системы сохраняется.

Если работа не нулевая, пользоваться балансом $\Delta E_{\mathrm{мех}}=A_{\mathrm{непотенц}.}$ при корректном выборе системы. Нельзя ссылаться лишь на отсутствие трения, игнорируя другие силы и их работу. Этап столкновения и этап дальнейшего движения могут требовать разных законов.

Движение по окружности

Из геометрии движения радиус траектории равен $R$. Нормальная компонента ускорения $a_n=v^2/R$ направлена к центру, поэтому проекция второго закона Ньютона в радиальном направлении: $\sum F_r=m{v}^2/R$.

«Центростремительная сила» не дополнительная сила. Условие $T=0$ применимо в соответствующей граничной ситуации потери натяжения, а не всегда.

Статика

Твёрдое тело в выбранной ИСО находится в равновесии — нет поступательного и вращательного ускорений. Поэтому $\sum \vec{F}=\vec{0}$ и $\sum M_O=0$ относительно выбранной оси.

Проверить силы реакции опоры, плечи, центр масс и, если в задаче есть жидкость, объём погружённой части для силы Архимеда.

Чего не делать

• Писать «по закону сохранения импульса» без проверки внешних импульсов сил.
• Писать «энергия сохраняется, поскольку нет трения», не анализируя остальные силы.
• Подменять математической формулой обоснование допустимости её применения.
• Переписывать все шесть конструкций в одну задачу.
• Читать готовое обоснование до своей попытки.

Рабочее правило: при решении первой задачи №26 сначала строим модель и пишем собственные несколько предложений, затем сравниваем с критериями К1. Готового решения конкретной задачи эта заметка не содержит.