Задание 3 ЕГЭ по физике №00016344
Работа. Мощность. КПД
№2. Задание 3
ID: 00016344
К телу массой $m=5$ кг, покоящемуся на шероховатой горизонтальной плоскости, в момент времени $t=0$ прикладывают горизонтально направленную силу $F=5$ Н. Коэффициент трения между поверхностью тела и плоскостью равен $\mu=0{,}2$. Чему равна работа, совершаемая этой силой за первые 10 минут её действия? Ответ дайте в джоулях.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Работа силы равна $A=F\cdot s$, где $s$ — перемещение тела. Поэтому сначала надо понять: а сдвинется ли тело вообще? Если оно стоит на месте, то $s=0$ и работа будет нулевой, какой бы большой ни была сила и сколько бы времени она ни действовала.
Проверяем, тронется ли тело
Тело начнёт двигаться только тогда, когда приложенная сила превысит максимальную силу трения покоя. Эта максимальная сила равна силе трения скольжения:
$F_{тр}^{max}=\mu m g = 0{,}2\cdot 5\cdot 10 = 10$ Н.
Сравниваем с приложенной силой: $F=5$ Н, а это меньше, чем $10$ Н. Значит, трение покоя «удержит» тело — оно так и останется на месте.
Считаем работу
Раз тело не сдвинулось, его перемещение $s=0$, поэтому
$A=F\cdot s = 5\cdot 0 = 0$ Дж.
Время действия силы (10 минут) здесь роль не играет: нет перемещения — нет и работы.
Ответ
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.…