Задание 3 ЕГЭ по физике №00016321
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
Видеоразбор
Другие задания по теме «Работа. Мощность. КПД» (8)
- Задание 3 №00042935 — Под действием постоянной горизонтально направленной силы тяги 80 Н ящик…
- Задание 3 №00042934 — При равномерном прямолинейном перемещении саней по горизонтальному участку пути…
- Задание 3 №00042866 — Под действием силы тяги автомобиль движется равномерно и прямолинейно по шоссе…
- Задание 3 №00042862 — Под действием силы тяги F равно 1000 Н автомобиль движется равномерно и…
- Задание 3 №00042861 — Какова мощность двигателя подъёмного крана, если он за время Дельтаt равно 4 с…
- Задание 3 №00025316 — Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой 10 м. Коэффициент трения при…
- Задание 3 №00025312 — Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой 10 м и проехал по…
- Задание 3 №00025292 — Тело массой 0,1 кг вращается в горизонтальной плоскости на нити длиной 1 м.…