Тема 20. Расчётная задача

20.03 Работа. Энергия. КПД. Законы сохранения

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела расчётная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#76303

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

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Чтобы найти работу, которое совершает тело, мы можем воспользоваться формулой:

A = FScosα

где F  - сила, совершающая работу, S  - расстояние, пройденное телом под действием силы, α  - угол между силой и перемещением.
Применив второй закон Ньютона, получим: F = ma  , где m  - масса тела, a  - ускорение тела.
Перемещение за время торможения можно найти из кинематики:

          2
S = v0t− at-
         2

где v0  - начальная скорость тела при торможении, t  - время торможения.
Запишем уравнение скорости при равнозамедленном движении:

v = v0− at

где конечная скорость v = 0  , так как тело полностью остановилось. Следовательно, v0 = at  , выразим время торможения:

t=  v0-
    a

Подставив выражение в формулу перемещения, получим:

     v    a(v0)2   v2
S = v0-0a − --a2---= 20a

Подставляя в формулу работы, получим:

        2
A= ma ⋅ v0 ⋅cosα
       2a

В нашем случае α= 180∘ , так как вектор перемещения и вектор илы направлены в противоположные стороны. Получаем:

       v20       ∘
A= ma ⋅2a ⋅cos180 = −50000 Д ж

           2
A= − 1000⋅10-= −50000 Д ж
        2

Но в условии задачи нас просят найти именно величину работы, поэтому наш ответ: 50000 Д ж

Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Представлено полное правильное решение, включающее следующие

3

элементы:

1) верно записано краткое условие задачи;

2) записаны уравнения и формулы, применение которых

необходимо и достаточно для решения задачи выбранным

спосбом (в данном решении: формула кинетической энергии, формула работы силы трения)

Правильно записаны необходимые формулы, проведены

2

вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена

ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ

ИЛИ

Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-

либо числовых расчётов

ИЛИ

Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо

и достаточно для решения задачи выбранным способом, но

в математических преобразованиях или вычислениях допущена

ошибка

Записано и использовано не менее половины исходных формул,

1

необходимых для решения задачи

ИЛИ

Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена

ошибка

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!