Задание 20

Расчётная задача (повышенный уровень) · 82 задания

Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 6…
Закон Ома
Задание №20
№20
Брусок массой 200 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шерохо…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
Резистор № 1 сопротивлением 25 Ом включён последовательно с резистором № 2 в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление резистора № 2, если мо…
Закон Ома
Задание №20
№20
Нагреватель включён последовательно с резистором сопротивлением 9 Ом в сеть с напряжением 240 В. Чему равно сопротивление нагревателя, если мощность,…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 4…
Расчётная задача
Задание №20
№20
Брусок массой 100 г движется по гладкой горизонтальной поверхности. Со скоростью 4 м/с он подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 180 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 1…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
Задание №20
№20
Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
Участок цепи содержит три лампы, каждая сопротивлением 240 Ом, соединенные параллельно. Лампы включены в сеть, напряжение которой 120 В. Определите мо…
Соединения проводников
Задание №20
№20
Тело массой 200 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с . На какой высоте относительно точки бросания кинетическая энергия тела будет…
Закон сохранения энергии

Задание №20 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью $10 \frac{м}{с}$ ?

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии. Согласно этой теореме, работа равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна изменению его кинетической энергии.

Дано:
$m = 1000$ кг
$v_{1} = 10$ м/с
$v_{2} = 0$ м/с (так как тело остановилось)
$A_{тр} - ?$

Физическое обоснование и формулы:
1. Кинетическая энергия тела определяется формулой: $E_{к} = \frac{m \cdot v^{2}}{2}$ .
2. Теорема об изменении кинетической энергии: $A = \Delta E_{к} = E_{к2} - E_{к1}$ .
3. При движении тела по горизонтальной поверхности работа силы тяжести и работа силы нормальной реакции опоры равны нулю (так как эти силы перпендикулярны вектору перемещения). Следовательно, работа всех сил $A$ в данном случае равна работе силы трения $A_{тр}$ .
4. Так как тело в конечном состоянии покоится, его конечная кинетическая энергия $E_{к2} = 0$ .

Вывод рабочей формулы:
$A_{тр} = 0 - \frac{m \cdot v_{1}^{2}}{2}$
$A_{тр} = - \frac{m \cdot v_{1}^{2}}{2}$

Знак «минус» в значении работы означает, что сила трения направлена против движения тела и препятствует ему. В вопросе задачи просят найти работу силы трения по величине (модуль работы).

Расчёт:
$|A_{тр}| = \frac{1000 \text{ кг} \cdot (10 \text{ м/с})^{2}}{2} = \frac{1000 \cdot 100}{2} = 50000$ Дж.

Переведём полученное значение в более крупные единицы измерения:
$50000$ Дж $= 50$ кДж.

Ответ: 50 кДж.

Источник: ФИПИ