Задание 19 демоверсии ОГЭ 2027 по физике: разбор

Задание 19 демоверсии ОГЭ 2027 по физике

Качественная задача с объяснением. Сначала напиши свой ответ, потом сравни с образцом.

Справочные данные

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться Вам при выполнении работы.

Десятичные приставки

Наименование	Обозначение	Множитель
гига	Г	$10^9$
мега	М	$10^6$
кило	к	$10^3$
гекто	г	$10^2$
санти	с	$10^{-2}$
милли	м	$10^{-3}$
микро	мк	$10^{-6}$
нано	н	$10^{-9}$

Константы
ускорение свободного падения на Земле	$g = 10\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}^2}$
гравитационная постоянная	$G = 6{,}7\cdot10^{-11}\ \dfrac{\text{Н}\cdot\text{м}^2}{\text{кг}^2}$
скорость света в вакууме	$c = 3\cdot10^{8}\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}}$
элементарный электрический заряд	$e = 1{,}6\cdot10^{-19}$ Кл

Вещество	Плотность, $\rho$ , $\dfrac{\text{кг}}{\text{м}^3}$
бензин	710
спирт	800
керосин	800
масло машинное	900
вода	1000
молоко цельное	1030
вода морская	1030
глицерин	1260
ртуть	13 600

Вещество	Плотность, $\rho$ , $\dfrac{\text{кг}}{\text{м}^3}$
древесина (сухая сосна)	400
парафин	900
лёд	900
алюминий	2700
мрамор	2700
цинк	7100
сталь, железо	7800
медь	8900
свинец	11 350

Вещество	Удельная теплоёмкость, c, $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}$
вода	4200
спирт	2400
лёд	2100
алюминий	920
сталь	500

Вещество	Удельная теплоёмкость, c, $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}$
бронза	420
цинк	400
медь	400
олово	230
свинец	130

Вещество	Удельная теплота парообразования, L, $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
вода	$2{,}3\cdot10^6$
спирт	$9{,}0\cdot10^5$
эфир	$4{,}0\cdot10^5$
ртуть	$3{,}0\cdot10^5$

Вещество	Удельная теплота плавления, $\lambda$ , $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
лёд	$3{,}3\cdot10^5$
свинец	$2{,}5\cdot10^4$
олово	$5{,}9\cdot10^4$
сталь	$7{,}8\cdot10^4$

Вещество	Удельная теплота сгорания, q, $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
спирт	$2{,}9\cdot10^7$
керосин	$4{,}6\cdot10^7$
бензин	$4{,}6\cdot10^7$

Температура плавления
свинца	327 °С
олова	232 °С
льда	0 °С

Температура кипения при нормальном атмосферном давлении
воды	100 °С
спирта	78 °С

Удельное электрическое сопротивление, $\dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$ (при 20 °С)
серебро	0,016
медь	0,017
алюминий	0,028
железо	0,10
никелин	0,4
нихром (сплав)	1,1
фехраль	1,2

Нормальные условия: давление $10^5$ Па, температура 0 °С

Источник: ФИПИ, проект демоверсии ОГЭ 2027, с. 4

Задание 19

Три сплошных шара одинакового размера – свинцовый, медный и деревянный – подняты на одну и ту же высоту над горизонтальной поверхностью стола. Какой из шаров обладает наибольшей потенциальной энергией относительно поверхности стола? Ответ поясните.

Источник: ФИПИ, проект демоверсии ОГЭ 2027, с. 17

Образец ответа

Ответ: наибольшей потенциальной энергией обладает свинцовый шар.

Обоснование. Потенциальная энергия тела, поднятого на высоту $h$ над столом, равна $E_\text{п} = mgh$ . Высота у всех шаров одна и та же, поэтому больше энергия у того шара, у которого больше масса. Шары сплошные и одинакового размера, то есть их объёмы $V$ равны, а масса $m = \rho V$ пропорциональна плотности. Из трёх веществ наибольшая плотность у свинца (11 350 кг/м³ против 8900 кг/м³ у меди и около 400 кг/м³ у дерева). Значит, свинцовый шар самый тяжёлый и его потенциальная энергия наибольшая.

Как оценивают · максимум 2

Критерий оценивания ответа до 2
2 балла — верный ответ и достаточное обоснование без ошибок (нужно опереться на связь массы с объёмом и плотностью и на зависимость потенциальной энергии от массы). 1 балл — ответ верный, но обоснования нет или оно неполное, хотя называет нужные явления и законы, либо рассуждения верные, но вывод явно не сформулирован. 0 баллов — общие рассуждения не по вопросу или неверный ответ, даже при верных рассуждениях.

Как выполнять

Запишите формулу потенциальной энергии тела, поднятого над поверхностью: $E_\text{п} = mgh$ .
Высота одинакова — энергии различаются только массами.
Объёмы шаров одинаковы, масса $m = \rho V$ — больше у шара с наибольшей плотностью. Сравните плотности по справочным данным.