Global EE

Задание 3 ЕГЭ по физике №00045389

Задание №3. Законы Сохранения

Работа. Мощность. КПД

№2. Задание 3

ID: 00045389

Камень массой $m = 700$ г роняют с высоты $h = 45$ м с нулевой начальной скоростью. Чему равна средняя мощность $N$ силы тяжести за время $t$ полёта камня? Ответ дайте в Вт.

Решение

Переведём данные в СИ:

$m = 700$ г $= 0{,}7$ кг.

По определению мощность равна:

$N = \dfrac{|A|}{t}$

где $A$ — работа силы тяжести, а $t$ — время её работы.

Так как тело свободно падает без начальной скорости, то высоту можно найти следующим способом:

$h = \dfrac{gt^2}{2} \Rightarrow t = \sqrt{\dfrac{2h}{g}}$

Работу силы тяжести можно найти как изменение потенциальной энергии, взятое с обратным знаком (ноль потенциальной энергии находится на поверхности Земли):

$A = -\Delta E_п = E_{п1} - E_{п2} = mgh - 0 = mgh$

Значит:

$N = \dfrac{mgh}{\sqrt{\dfrac{2h}{g}}} = mgh \cdot \sqrt{\dfrac{g}{2h}}$

$N = 0{,}7$ кг $\cdot 10$ м/с² $\cdot 45$ м $\cdot \sqrt{\dfrac{10\ м/с^2}{2 \cdot 45\ м}} = 105$ Вт

Ответ

105
Другие задания по теме «Работа. Мощность. КПД» (8)