Виды Энергии

Задание №3. Законы Сохранения

№2. Задание 3

ID: 00015203

Точечное тело массой $$m=1$$ кг начинают поднимать вдоль гладкой наклонной плоскости, действуя на него постоянной силой $$F=8$$ Н. Наклонная плоскость составляет с горизонтом угол $\alpha=30^\circ$ . Приложенная к телу сила направлена параллельно наклонной плоскости вдоль «линии стекания воды» (эта линия показана на рисунке пунктиром). Через некоторое время изменение полной механической энергии данного тела оказалось равным $$40$$ Дж. Чему равно перемещение тела вдоль плоскости за это время? Ответ дайте в м.

Рисунок к заданию 3 ЕГЭ по физике — Виды Энергии

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Есть удобное правило: изменение полной механической энергии тела равно работе всех внешних сил, кроме силы тяжести (её работа уже «спрятана» внутри потенциальной энергии, поэтому второй раз её не считают). Плоскость гладкая — трения нет, реакция опоры перпендикулярна движению и работы не совершает. Остаётся одна работающая внешняя сила — наша $$F$$ .

Связываем энергию и работу силы F

Сила $$F$$ направлена вдоль плоскости, и тело движется тоже вдоль плоскости, поэтому её работа просто $A_F=F\cdot s$ . Значит:

$\Delta E=F\cdot s$ .

Выражаем перемещение

$s=\dfrac{\Delta E}{F}=\dfrac{40}{8}=5$ м.

Обрати внимание: угол $30^\circ$ и масса здесь не нужны для ответа — они «зашиты» внутри изменения энергии и служат отвлекающими данными.

Ответ

Другие задания по теме «Виды Энергии» (8)