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

Автомобиль массой 1 т трогается с места и движется с ускорением $\text{1} , \text{2}\&\text{nbsp}; \frac{м}{с^{\text{2}}} .$ Определите работу силы тяги на первых 10 м пути, если сила сопротивления равна 200 H.

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона и определением механической работы.

Дано:
$m = 1 \text{ т} = 1000 \text{ кг}$
$a = 1,2 \text{ м/с}^2$
$S = 10 \text{ м}$
$F_{\text{сопр}} = 200 \text{ Н}$
$v_0 = 0 \text{ м/с}$ (трогается с места)
$A_{\text{тяги}} - ?$

Анализ и решение:

1. Работа силы тяги $A_{\text{тяги}}$ определяется по формуле:
$A_{\text{тяги}} = F_{\text{тяги}} \cdot S \cdot \cos \alpha$ ,
где $F_{\text{тяги}}$ — модуль силы тяги, $S$ — пройденный путь. Так как сила тяги направлена в сторону движения автомобиля, угол $\alpha = 0^\circ$ , а $\cos 0^\circ = 1$ . Следовательно:
$A_{\text{тяги}} = F_{\text{тяги}} \cdot S$ .

2. Чтобы найти силу тяги, запишем второй закон Ньютона в векторном виде:
$m\vec{a} = \vec{F}_{\text{тяги}} + \vec{F}_{\text{сопр}} + m\vec{g} + \vec{N}$ .
Спроецируем силы на ось $Ox$ , направленную вдоль движения автомобиля:
$ma = F_{\text{тяги}} - F_{\text{сопр}}$ .

3. Выразим из полученного уравнения силу тяги:
$F_{\text{тяги}} = ma + F_{\text{сопр}}$ .

4. Подставим выражение для силы тяги в формулу работы:
$A_{\text{тяги}} = (ma + F_{\text{сопр}}) \cdot S$ .

5. Проверим размерность полученной величины:
$[A] = (\text{кг} \cdot \text{м/с}^2 + \text{Н}) \cdot \text{м} = (\text{Н} + \text{Н}) \cdot \text{м} = \text{Н} \cdot \text{м} = \text{Дж}$ .

6. Вычислим значение работы:
$A_{\text{тяги}} = (1000 \text{ кг} \cdot 1,2 \text{ м/с}^2 + 200 \text{ Н}) \cdot 10 \text{ м} = (1200 \text{ Н} + 200 \text{ Н}) \cdot 10 \text{ м} = 1400 \text{ Н} \cdot 10 \text{ м} = 14000 \text{ Дж}$ .
Переведем в килоджоули: $14000 \text{ Дж} = 14 \text{ кДж}$ .

Ответ: $14000 \text{ Дж}$ (или $14 \text{ кДж}$ ).

Источник: ФИПИ