Механика — Задание 21 ОГЭ по физике №00018281

Идея

Возьмём закон сохранения энергии «от старта до полной остановки в грунте». В начале у груза есть и кинетическая энергия (он брошен со скоростью), и потенциальная (он высоко). В конце он остановился. Вся эта энергия ушла на работу силы сопротивления грунта на пути углубления.

Решение

Полная высота падения до остановки $H=h+d=240+0{,}2=240{,}2$ м. Энергия в начале (относительно конечной точки): $E=\dfrac{mv_0^2}{2}+mgH$. Эта энергия равна работе силы сопротивления на пути $d$: $F\cdot d=\dfrac{mv_0^2}{2}+mgH$. Считаем: $\dfrac{mv_0^2}{2}=\dfrac{1\cdot14^2}{2}=98$ Дж; $mgH=1\cdot10\cdot240{,}2=2402$ Дж; сумма $=2500$ Дж. Тогда $F=\dfrac{2500}{0{,}2}=12\,500$ Н.

Ответ

$F=12\,500$ Н $=12{,}5$ кН.