Странные вопросы из ЕГЭ по физике

[мат-ламер]

Недавно на форуме обсуждались неоднозначные вопросы из ЕГЭ и ОГЭ по физике. Вот ещё пример такого рода - московский пробник на 48:00 . Текст задачи 22. "При взвешивании $50$ конфеток весы показали $300$ грамм. Погрешность весов составляет $0.5$ грамм. Какова масса одной конфетки по результатам взвешивания с учётом погрешности?" У автора ролика получился ответ - $6$ грамм (тут возражений нет) с погрешностью $0.01$ грамм (тут я в шоке) . Вопросов к форуму у меня нет, поэтому поместил задачу не в физический раздел. Пока задался вопросом - это случайность или закономерность - уровень знаний падает? Продолжу наблюдения.

[svv]

Уровень знаний, безусловно, падает (это закон природы, подмеченный ещё древними), но в данном случае я не понял, что в ответе не так.
А если бы было известно, что масса всех конфеток одинакова (но неизвестна), либо требовалось бы найти погрешность средней по 50 конфеткам массы, у Вас не было бы возражений?

Меня больше расстраивает, что девочку не устроили её губы, и она решила их улучшить. Ёлки-палки, ну что за мода?

[Dmitriy40]

мат-ламер
А какой ответ Вы считаете правильным? Что-то мне подсказывает что наверное не 0.5г? Это первое.
Второе: а Вы уверены что школьники в курсе про основы статистики и свойства нормального распределения? Если же не в курсе, то оба ответа могут быть обоснованы, и 0.01г, и 0.5г, но первый "логичнее", усреднение же.

[мат-ламер]

svv в сообщении #1596664 писал(а):

А если бы было известно, что масса всех конфеток одинакова

Вот это основной вопрос! Откуда известно, что масса конфет одинакова? А, допустим, что это так, так почему бы не указать это в условии?

Dmitriy40 в сообщении #1596665 писал(а):

А какой ответ Вы считаете правильным?

Я тут не про ответ. Сама формулировка вопроса кажется абсурдной. Автомат нарезает конфетки с точностью до одной сотой грамма? А если бы у нас весы взвешивали с точностью до милиграмма? А если бы у нас была тысяча конфет?

[EUgeneUS]

Согласен с ТС. Вопрос странный до бредовости.
Единственно, что можно сказать по входным данным: средняя масса данной выборки конфеток измерена с точностью 0.01 г.

Если следовать "ответу" автора ролика и рассчитывать (например, в каких-то практических приложениях), что масса каждой конфетки определена с точностью 0.01 г, то можно очень сильно удивиться.

[мат-ламер]

Сам ход мыслей в 29-м задании - 13:37 показался странным (к ответу претензии нет). Казалось бы - раздели удвоенную мощность на скорость света - и ответ готов. Однако у автора ролика в решении возникает количество фотонов за некоторый промежуток времени (интересно какой?). И что мы можем говорить про количество фотонов, если оно зависит от частоты (которая нам неизвестна)?

-- Пн июн 05, 2023 18:19:34 --

А вот задание 30 на 17:50 . Мне кажется, что решать такую задачу на основе условия равновесия сил - сложновато будет. Мне кажется (может это сугубо личное), что проще решать эту задачу исходя из закона сохранения энергии.

[EUgeneUS]

мат-ламер в сообщении #1596669 писал(а):

Сам ход мыслей в 29-м задании - 13:37
показался странным (к ответу претензии нет). Казалось бы - раздели удвоенную мощность на скорость света - и ответ готов.

Он готов исходя из "размерных" соображений. Модели явления в такой решении нет. А это плохо.

мат-ламер в сообщении #1596669 писал(а):

Однако у автора ролика в решении возникает количество фотонов за некоторый промежуток времени (интересно какой?). И что мы можем говорить про количество фотонов, если оно зависит от частоты (которая нам неизвестна)?

Тут решение верное. Но оформление и объяснение крайне неряшливые.
Во-первых, нужно не только четко разделять буквы $p$ и $P$, то есть различать импульс и мощность, но и четко определять о каком импульсе и какой энергии идет речь - одного фотона или всего светового потока (за единицу времени).
Во-вторых. Если в знаменателе есть "дельта", то и в числителе должна быть дельта.
В-третьих. мощно равна не $P = \frac {\Delta E}{\Delta t}$, а $P = \frac {d E}{d t}$

Последние два пункта можно считать придирками, так как держим в уме, что речь о школьной программе.

[Dedekind]

мат-ламер в сообщении #1596669 писал(а):

за некоторый промежуток времени (интересно какой?)

Очевидно, любой. В конечной формуле он же сокращается.

мат-ламер в сообщении #1596669 писал(а):

И что мы можем говорить про количество фотонов, если оно зависит от частоты (которая нам неизвестна)?

Так про количество фотонов там ничего не говорится. Говорится про произведение количества фотонов на импульс одного фотона. А это произведение от частоты не зависит.
Впрочем, действительно, можно было количество вообще не упоминать, а просто обозначить за $p$ суммарный импульс.

[EUgeneUS]

мат-ламер в сообщении #1596669 писал(а):

А вот задание 30 на 17:50
. Мне кажется, что решать такую задачу на основе условия равновесия сил - сложновато будет.

На основе равенства нулю моментов сил.
Нормально. Я бы также решал. Тем более в задании требуется нарисовать все силы, действующие на стержень.

мат-ламер в сообщении #1596669 писал(а):

Мне кажется (может это сугубо личное), что проще решать эту задачу исходя из закона сохранения энергии.

То есть Вы предлагаете записать потенциальную энергию, выписав все связи между углами, продифференцировать её, найти экстремум и доказать, что этот экстремум - минимум?
Так тоже можно, конечно. Но зачем?

-- 05.06.2023, 17:51 --

Dedekind в сообщении #1596673 писал(а):

Впрочем, действительно, можно было количество вообще не упоминать, а просто обозначить за $p$ суммарный импульс.

Тут нужно использовать $E=pc$. Известно, что это справедливо для единичного фотона. Для применения этого к световому потоку в целом, нужно будет сказать какие-то специальные слова.
Тоже возможный вариант, но решение через количество фотов (за единицу времени) мне видится более прозрачным, что ли.

[мат-ламер]

EUgeneUS в сообщении #1596674 писал(а):

найти экстремум и доказать, что этот экстремум - минимум?
Так тоже можно, конечно. Но зачем?

Не совсем так. При повороте стержня на бесконечно малый угол его потенциальная энергия изменится на величину изменения потенциальной энергии правого груза. Но может это будет сложнее авторского решения? Не знаю.

А вот с этой задачей 30 на 41:20 я попал впросак. У меня ответ получился, не совпадающий с авторским. Казалось бы, на верхнюю точку стержня действует сила вверх, равная весу стержня. Также на эту точку действует сила влево, равная этому весу, умноженному на тангенс $\alpha$ . Осталось просуммировать эти силы векторно (теорема Пифагора). Но ответ получается другой, чем у автора ролика. Буду думать .

-- Пн июн 05, 2023 19:39:32 --

А вот эта задача 24 на 1:09:42 поставила меня в тупик и я почувствовал свою слабость в электростатике. Непонятно, как распределяются индуцированные заряды на внешней и внутренней поверхности металлического тела. Интуитивно кажется, что неравномерно. Интуитивно кажется, что такого рода задачи решаются с помощью метода электростатических изображений. Но как его приспособить сюда, сходу не сообразил.

[miflin]

мат-ламер в сообщении #1596676 писал(а):

Также на эту точку действует сила влево, равная этому весу, умноженному на тангенс $\alpha$

Вес стержня (а точнее сила тяжести) имеет нулевую горизонтальную составляющую.
Здесь нужно учесть силу F (которая отклоняет стержень).

[мат-ламер]

miflin в сообщении #1596680 писал(а):

десь нужно учесть силу F (которая отклоняет стержень).

Спасибо! Уже сообразил, что момент этой нижней боковой силы должен уравновешиваться моментом веса стержня (относительно верхней точки).

[svv]

svv в сообщении #1596664 писал(а):

А если бы было известно, что масса всех конфеток одинакова (но неизвестна), либо требовалось бы найти погрешность средней по 50 конфеткам массы, у Вас не было бы возражений?

мат-ламер в сообщении #1596666 писал(а):

Вот это основной вопрос! Откуда известно, что масса конфет одинакова? А, допустим, что это так, так почему бы не указать это в условии?

А почему тогда у Вас тут возражений нет?:

мат-ламер в сообщении #1596662 писал(а):

Какова масса одной конфетки по результатам взвешивания с учётом погрешности?" У автора ролика получился ответ - $6$ грамм (тут возражений нет)

Тоже ведь не сказано "Какова средняя масса одной конфетки?"

[EUgeneUS]

мат-ламер в сообщении #1596676 писал(а):

Не совсем так. При повороте стержня на бесконечно малый угол его потенциальная энергия изменится на величину изменения потенциальной энергии правого груза.

Либо я не понял ход Ваших мыслей, либо Вы пишите что-то неверное.

мат-ламер в сообщении #1596676 писал(а):

А вот с этой задачей 30 на 41:20
я попал впросак.

Опять неаккуратное решение у автора ролика
Там $mg$ из-под корня надо сразу выносить, а не калькулятор включать.

-- 05.06.2023, 19:14 --

мат-ламер в сообщении #1596676 писал(а):

А вот эта задача 24 на 1:09:42
поставила меня в тупик и я почувствовал свою слабость в электростатике.

Похоже эта задача поставила в тупик не только Вас, но и автора ролика
Пишет второй пункт.... "Как они там говорили...". Кто они, почему они так говорили - ни слова

С одной стороны, задача простая. Если угадать, ответ.
Пусть на поверхности шара плотность зарядов равномерная, тогда внутри шара они поля не создают.
Тогда равномерная же плотность зарядов на внутренней поверхности компенсирует (в толще проводника) поле заряда в центре полости.
То есть это - решение.

Второй факт - силовые линии поля должны быть перпендикулярны поверхности проводника. Отсюда можно вывести равномерность зарядов на внешней поверхности шара. Но это несколько сложнее.

[мат-ламер]

svv в сообщении #1596684 писал(а):

А почему тогда у Вас тут возражений нет?:

Спасибо! Теперь есть.