Global EE

Задание 3 ЕГЭ по физике №00016321

Задание №3. Законы Сохранения

Работа. Мощность. КПД

№2. Задание 3

ID: 00016321

Тяжёлый ящик тянут по горизонтальному полу со скоростью $v = 0{,}3$ м/с при помощи троса, модуль силы натяжения которого постоянен и равен $T = 160$ Н. Трос всё время составляет с полом угол $\alpha = 60^\circ$. Какую работу совершит сила натяжения троса за время $t = 10$ с, если ящик не отрывается от пола? Ответ дайте в джоулях.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Работу совершает только та часть силы, которая направлена вдоль перемещения. Ящик движётся горизонтально, а трос тянет под углом $\alpha$ к полу. Значит, «полезна» лишь горизонтальная проекция силы натяжения $T\cos\alpha$. Работа этой силы:

$$A = T\cos\alpha \cdot s,$$

где $s$ — пройденный путь.

Вывод формулы

Скорость постоянна, поэтому путь за время $t$:

$$s = v\,t.$$

Подставим в формулу работы:

$$A = T\cos\alpha \cdot v\,t.$$

Подставляем числа

Угол $60^\circ$, $\cos 60^\circ = 0{,}5$. Сначала путь:

$$s = 0{,}3 \cdot 10 = 3 \text{ м}.$$

Теперь работа:

$$A = 160 \cdot 0{,}5 \cdot 3 = 240 \text{ Дж}.$$

Ответ

240

Видеоразбор

Другие задания по теме «Работа. Мощность. КПД» (8)