Задание 3 ЕГЭ по физике · задача 02ce71
Максимальная высота, на которую шайба массой 30 г может подняться по гладкой наклонной плоскости относительно начального положения, равна 0,2 м. Определите кинетическую энергию шайбы в начальном положении. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Показать ответ и разбор
Ответ: 0,06 Дж
Разбор
1. Понимаем процесс. Шайба скользит по гладкой наклонной плоскости, значит трения нет и механическая энергия сохраняется. В начальный момент у шайбы есть кинетическая энергия, а в верхней точке подъёма она на мгновение останавливается, поэтому её скорость равна нулю.
2. Применяем закон сохранения энергии. Вся начальная кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию шайбы на максимальной высоте:
$E_{\text{к}} = mgh$.
Здесь $h = 0{,}2$ м — максимальная высота подъёма относительно начального положения.
3. Переводим массу в СИ.
$m = 30\ \text{г} = 0{,}03\ \text{кг}$.
4. Подставляем числа.
$E_{\text{к}} = 0{,}03 \cdot 10 \cdot 0{,}2 = 0{,}06\ \text{Дж}$.
Ответ: кинетическая энергия шайбы в начальном положении равна $0{,}06$ Дж.
2. Применяем закон сохранения энергии. Вся начальная кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию шайбы на максимальной высоте:
$E_{\text{к}} = mgh$.
Здесь $h = 0{,}2$ м — максимальная высота подъёма относительно начального положения.
3. Переводим массу в СИ.
$m = 30\ \text{г} = 0{,}03\ \text{кг}$.
4. Подставляем числа.
$E_{\text{к}} = 0{,}03 \cdot 10 \cdot 0{,}2 = 0{,}06\ \text{Дж}$.
Ответ: кинетическая энергия шайбы в начальном положении равна $0{,}06$ Дж.