Задание 3 ЕГЭ по физике · задача ccF8e4

Тема: 1.4 Законы сохранения в механике · 1 балл · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

У основания гладкого склона горы санки обладают кинетической энергией 450 Дж. Максимальная высота, на которую санки могут подняться после толчка по этому склону относительно начального положения, равна 3 м. Чему равна масса санок? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 15 кг

Разбор

1. Что происходит в задаче.
Санки движутся вверх по гладкому склону. Раз склон гладкий, трением можно пренебречь, а сопротивление воздуха по условию не учитывается. Значит, полная механическая энергия санок сохраняется.

2. Начальное состояние.
У основания горы санки обладают только кинетической энергией: $E_к = 450\ \text{Дж}$.

3. Конечное состояние.
На максимальной высоте санки на мгновение останавливаются, то есть их скорость равна нулю. Поэтому вся начальная кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию взаимодействия с Землёй: $E_п = mgh$.

4. Применяем закон сохранения энергии.
$E_к = E_п$, откуда $450 = mgh$.

5. Выражаем массу.
$m = \dfrac{450}{gh}$.

Подставляем $g = 10\ \text{м/с}^2$, $h = 3\ \text{м}$: $m = \dfrac{450}{10 \cdot 3} = \dfrac{450}{30} = 15\ \text{кг}$.

Ответ: масса санок равна $15\ \text{кг}$.
← Предыдущая задачаВсе задачи №3 (84)
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 3 →