Global EE

Работа и Мощность — Задание Физика 8 Класс №00050752

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Работа и Мощность

№2. Задание без номера

ID: 00050752

Вертолёт поднял опору для линии электропередачи массой $500\text{ кг}$ от подножия горы до её вершины. У подножия барометр показывал $750\text{ мм рт. ст.}$ Работа против силы тяжести при подъёме опоры оказалась равна $1{,}8\text{ МДж}$. Вблизи поверхности Земли при подъёме на каждые $12\text{ м}$ атмосферное давление уменьшается на $1\text{ мм рт. ст.}$ Считайте $g = 10\text{ Н/кг}$.

Какое давление показывал барометр на вершине горы?

Ответ дайте в мм рт. ст.

Источник: Global_EE

Решение

Здесь встретились две темы. Работа против силы тяжести зависит от веса груза и высоты подъёма — из неё мы узнаем, насколько вершина выше подножия. А атмосферное давление с высотой падает: чем выше прибор, тем тоньше слой воздуха над ним. Зная высоту, найдём, на сколько упало давление.

Вес опоры:

$$P = mg = 500\cdot 10 = 5000\text{ Н}.$$

Работа против силы тяжести $A = Ph$, отсюда высота равна работе, делённой на вес. Работа $1{,}8\text{ МДж} = 1\,800\,000\text{ Дж}$:

$$h = \dfrac{A}{P} = \dfrac{1\,800\,000}{5000} = 360\text{ м}.$$

На каждые $12\text{ м}$ подъёма давление падает на $1\text{ мм рт. ст.}$ Смотри, сколько раз по $12\text{ м}$ укладывается в $360\text{ м}$ — на столько миллиметров и упадёт давление:

$$\Delta p = \dfrac{360}{12} = 30\text{ мм рт. ст.}$$

Наверху воздуха над барометром меньше, поэтому он показывает меньше, чем у подножия:

$$p = 750 - 30 = 720\text{ мм рт. ст.}$$

Проверим себя, пройдя путь в обратную сторону: разница показаний $750 - 720 = 30\text{ мм рт. ст.}$ означает подъём на $30\cdot 12 = 360\text{ м}$, а поднять опору весом $5000\text{ Н}$ на $360\text{ м}$ — это $5000\cdot 360 = 1\,800\,000\text{ Дж}$, ровно $1{,}8\text{ МДж}$.

Ответ

720
Другие задания по теме «Работа и Мощность» (8)