Номер 5, страница 108 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-4. Механическая работа. Мощность. Простые механизмы. Вариант 4 - номер 5, страница 108.

Условие.

5. Электрокар тянет прицеп со скоростью $3 \frac{\text{м}}{\text{с}}$, преодолевая силу сопротивления 400 Н. Определите работу, совершаемую мотором электрокара за 8 мин.

Решение.

Дано:

$v = 3 \frac{м}{с}$

$F_{сопр} = 400 \text{ Н}$

$t = 8 \text{ мин}$

$t = 8 \text{ мин} = 8 \cdot 60 \text{ с} = 480 \text{ с}$

Найти:

$A - ?$

Решение:

Работа $\text{A}$, совершаемая постоянной силой, вычисляется по формуле:

$A = F \cdot s$

где $\text{F}$ — сила, а $\text{s}$ — перемещение (пройденный путь).

Так как электрокар движется с постоянной скоростью, его ускорение равно нулю. Согласно первому закону Ньютона, это означает, что равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю. Следовательно, сила тяги мотора $F_{тяги}$ по модулю равна силе сопротивления $F_{сопр}$.

$F_{тяги} = F_{сопр} = 400 \text{ Н}$

Путь, пройденный электрокаром за время $\text{t}$ с постоянной скоростью $\text{v}$, равен:

$s = v \cdot t$

Подставим выражение для пути в формулу работы:

$A = F_{тяги} \cdot v \cdot t$

Теперь подставим числовые значения в систему СИ:

$A = 400 \text{ Н} \cdot 3 \frac{м}{с} \cdot 480 \text{ с} = 576000 \text{ Дж}$

Переведем джоули в килоджоули, зная, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$A = 576000 \text{ Дж} = 576 \text{ кДж}$

Ответ: работа, совершаемая мотором электрокара, равна $576 \text{ кДж}$.