Энергия — Задание Физика 8 Класс №00050672

Двигатель здесь делает сразу два дела: поднимает автомобиль на холм и разгоняет его. Сопротивления нет, поэтому вся работа силы тяги идёт на рост механической энергии автомобиля — и потенциальной, и кинетической. Значит, работа равна изменению полной механической энергии.

Масса $1\text{ т} = 1000\text{ кг}$. Рост потенциальной энергии при подъёме на $20$ м:

$$\Delta E_{\text{п}} = mgh = 1000 \cdot 10 \cdot 20 = 200\,000\text{ Дж}.$$

Кинетическая энергия у подножия и на вершине:

$$E_{\text{к1}} = \dfrac{1000 \cdot 10^2}{2} = 50\,000\text{ Дж}, \quad E_{\text{к2}} = \dfrac{1000 \cdot 20^2}{2} = 200\,000\text{ Дж}.$$

Рост кинетической энергии: $200\,000 - 50\,000 = 150\,000$ Дж. Работа двигателя — сумма двух приростов:

$$A = 200\,000 + 150\,000 = 350\,000\text{ Дж} = 350\text{ кДж}.$$

Проверим себя через полную энергию. Примем подножие за нулевой уровень. Там полная энергия автомобиля $0 + 50 = 50$ кДж, на вершине $200 + 200 = 400$ кДж. Разность $400 - 50 = 350$ кДж — это и есть то, что добавил двигатель. Заметь ловушку: кто возьмёт только кинетическую энергию на вершине, $200$ кДж, забудет и подъём, и то, что у подножия автомобиль уже ехал.