Global EE

Задание 3 ЕГЭ по физике №00016339

Задание №3. Законы Сохранения

Работа. Мощность. КПД

№2. Задание 3

ID: 00016339

Небольшое тело массой $m=200$ г свободно соскальзывает вниз по гладкой наклонной плоскости вдоль оси $Ox$.

$t$, с

0

1

2

3

4

$v_x$, м/с

0

0,5

1

1,5

2

В таблице приведена зависимость проекции $v_x$ скорости этого тела от времени $t$. Какую работу совершит сила тяжести к моменту, когда тело пройдёт путь $1$ м? Ответ дайте в джоулях.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Плоскость гладкая (трения нет), поэтому вдоль движения работает только сила тяжести (точнее, её составляющая вдоль плоскости). По теореме о кинетической энергии работа всех сил равна изменению кинетической энергии. Раз трения нет, вся работа силы тяжести превращается в кинетическую энергию тела:

$A_{\text{тяж}}=\Delta E_{\text{к}}=\dfrac{m\upsilon^2}{2}-\dfrac{m\upsilon_0^2}{2}$.

Тело стартует из покоя ($\upsilon_0=0$), значит $A_{\text{тяж}}=\dfrac{m\upsilon^2}{2}$, где $\upsilon$ — скорость в тот момент, когда пройден путь $1$ м.

Как действовать

1) По таблице (зная, что движение равноускоренное и стартовое $\upsilon_0=0$) находим скорость $\upsilon$ в момент, когда путь равен $1$ м.

2) Подставляем: масса $m=200$ г $=0{,}2$ кг. При $\upsilon=1$ м/с получаем

$A_{\text{тяж}}=\dfrac{0{,}2\cdot 1^2}{2}=0{,}1$ Дж.

Ответ

0,1

Видеоразбор

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