Городская олимпиада «Аль-Фараби» по физике, 9 класс

Поднимаясь равномерно, как всегда, из окна Малыша к себе на крышу, Карлсон в тот день, когда его угостили вареньем, затратил на подъем на 4 с больше, чем обычно. Какова масса съеденного варенья, если мощность «мотора» равна 75 Вт, а высота подъема 10 м? Трением в «моторе» Карлсона и сопротивлением воздуха пренебречь.

Комментарий/решение

Комментарии от администратора Комментарии от администратора №1.     Ответ: 3 кг.
Найдём работу, необходимую для поднятия Карлсона на высоту $H$: $A_1 = mgH$ и $A_2 = (m+m_{\mbox{в}})gH$. Здесь $m$ — масса Карлсона, $m_{\mbox{в}}$ — масса съеденного варенья. С другой стороны $A_1 = Pt$ и $A_2 = P(t+\Delta t)$, где $P$ — мощность моторчика, $t$ — время подъёма без варенья, $\Delta t = 21$ c. Таким образом, $m_{\mbox{в}} = P \cdot \Delta t/(gH)$, и после подстановки численных данных получим $m_{\mbox{в}} = 3$ кг.