ID: 00010142
По наклонному пандусу высотой 80 см в течение 10 секунд равномерно перемещали детскую коляску, двигая её со скоростью 50 см/с. Коляску толкали вдоль поверхности пандуса с силой, величина которой была равна 38 Н. При движении по пандусу коляска обладала кинетической энергией 2,1 Дж.
Определите массу коляски.
На сколько возросла потенциальная энергия коляски в результате подъёма по пандусу?
Чему равен КПД пандуса? Ответ приведите в процентах и округлите до целых.
Источник: ФИПИ
1) Масса коляски из кинетической энергии:
$E_\text{к} = \frac{mv^2}{2} \quad \Rightarrow \quad m = \frac{2E_\text{к}}{v^2} = \frac{2 \cdot 2{,}1}{0{,}5^2} = 16{,}8~\text{кг}$
2) Приращение потенциальной энергии:
$\Delta E_\text{п} = mgh = 16{,}8 \cdot 10 \cdot 0{,}8 = 134{,}4~\text{Дж}$
3) Затраченная работа и КПД:
$l = vt = 0{,}5 \cdot 10 = 5~\text{м}$
$A_\text{затр} = F \cdot l = 38 \cdot 5 = 190~\text{Дж}$
$\eta = \frac{A_\text{полез}}{A_\text{затр}} \cdot 100\% = \frac{134{,}4}{190} \cdot 100\% \approx 71\%$
1) 16,8 кг
2) 134,4 Дж
3) 190 Дж