Энергия — Задание Физика 8 Класс №00050707

В ходиках нет ни батарейки, ни пружины: «заводят» их, подтягивая гирю вверх. Опускаясь, гиря теряет потенциальную энергию, а механизм тратит её на то, чтобы подталкивать маятник и двигать стрелки. Значит, запас хода часов определяется запасом потенциальной энергии поднятой гири и тем, сколько энергии механизм тратит за единицу времени.

Найдём запас энергии. Высоту отсчитываем от самого нижнего положения гири, ниже которого она не опустится, — это $1{,}5$ м:

$$E = mgh = 0{,}6\cdot 10\cdot 1{,}5 = 9\text{ Дж}.$$

Расход дан за час, а спрашивают про сутки. В сутках $24$ часа, поэтому за сутки механизм забирает:

$$E_{\text{сут}} = 0{,}25\cdot 24 = 6\text{ Дж}.$$

Делим запас на суточный расход:

$$n = \dfrac{E}{E_{\text{сут}}} = \dfrac{9}{6} = 1{,}5\text{ суток}.$$

Проверим себя через часы. Запаса $9$ Дж при расходе $0{,}25$ Дж в час хватит на $9 : 0{,}25 = 36$ часов. А $36$ часов — это $24 + 12$, то есть полтора суток. Сходится. Поэтому хозяева ходиков и подтягивают гирю каждый день, с запасом, чтобы часы не встали ночью.