Задание 3 ЕГЭ по физике №00016340
Работа. Мощность. КПД
№2. Задание 3
ID: 00016340
Телу массой $m=0{,}2$ кг сообщили вертикально направленную начальную скорость $\upsilon_0=10$ м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите модуль средней мощности силы тяжести, действовавшей на тело во время подъёма до максимальной высоты. Ответ дайте в ваттах.
Ускорение свободного падения примите равным $g=10$ м/с$^2$.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Средняя мощность — это «вся работа, поделённая на всё время»: $P_{\text{ср}}=\dfrac{|A|}{t}$. Нам нужны две вещи: работа силы тяжести за подъём и время подъёма.
Время подъёма
Тело летит вверх и тормозится силой тяжести. В верхней точке скорость становится нулевой. Время до этого: $t=\dfrac{\upsilon_0}{g}=\dfrac{10}{10}=1$ с.
Высота и работа
Максимальная высота: $h=\dfrac{\upsilon_0^2}{2g}=\dfrac{10^2}{2\cdot 10}=5$ м.
Сила тяжести при подъёме «мешает», но нас просят модуль, поэтому берём $|A|=mgh=0{,}2\cdot 10\cdot 5=10$ Дж.
Средняя мощность
$P_{\text{ср}}=\dfrac{|A|}{t}=\dfrac{10}{1}=10$ Вт.
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.…