ОГЭ · Физика · задание 121 балл · ≈5 мин

Задание 12 ОГЭ: Работа, мощность и КПД

Расчётная задача на механическую работу, мощность и КПД: кран поднимает груз, двигатель тянет прицеп, насос качает воду. Дают две-три величины и просят работу, мощность или коэффициент полезного действия. Балл чаще всего теряют в двух местах: считают работу подъёма как m·h без множителя g и не переводят минуты в секунды перед делением работы на время. Третья мина — КПД: полезная работа всегда меньше затраченной, поэтому проценты больше ста в ответе — сигнал, что дробь перевёрнута.

Все задания Физика

Что проверяет задание

Механика: работа силы, мощность, энергия, коэффициент полезного действия. Это задание с коротким ответом, который проверяется автоматически. Одна арифметическая ошибка — ноль баллов, поэтому скорость и аккуратность здесь важнее гениальности.

Формулы к заданию

A = F \cdot s

Работа силы: сила на путь в направлении силы

A_{p o l} = m g h

Полезная работа подъёма груза, g = 10 Н/кг

N = \frac{A}{t}

Мощность: работа за единицу времени

η = \frac{A _{p o l}}{A _{z a t}}

КПД: отношение полезной работы к затраченной, в процентах — умножить на 100

Разбор типовых задач

Пример 1

Телегу тянут горизонтально силой 250 Н. Какую работу совершила сила тяги на пути 40 м?

Решение по шагам

Работа — сила, умноженная на путь в её направлении.
$A = F \cdot s$
Подставляем числа.
$A = 250 \cdot 40 = 10000$
10 000 джоулей — работа тяги на всём пути.

Ответ: 10 000 Дж

Пример 2

Подъёмник поднял груз массой 300 кг на высоту 12 м за 40 с. Найди мощность подъёмника. g = 10 Н/кг.

Решение по шагам

Сначала полезная работа подъёма.
$A = m g h = 300 \cdot 10 \cdot 12 = 36000$
Мощность — работа, делённая на время.
$N = \frac{36000}{40} = 900$
900 ватт: подъёмник каждую секунду выдаёт 900 джоулей.

Ответ: 900 Вт

Пример 3

Кран поднял груз массой 150 кг на высоту 10 м, затратив 20 000 Дж энергии. Найди КПД крана. g = 10 Н/кг.

Решение по шагам

Полезная работа — это подъём груза.
$A_{p o l} = 150 \cdot 10 \cdot 10 = 15000$
КПД — полезная работа на затраченную.
$η = \frac{15000}{20000} = 0, 75$
0,75 — это 75 %: четверть энергии ушла на трение и подъём частей крана.

Ответ: 75 %

Тренажёр задания (числа меняются)

Клавиши 1–9 выбирают вариант, Enter — «Проверить»

Двигатель мощностью 900 Вт работал 3 с. Какую работу он совершил (в джоулях)? В ответе — только число.

Полезная работа двигателя — 676 Дж, а затраченная работа в 2 раза больше. Найди затраченную работу (в джоулях). В ответе — только число.

Как называется величина, показывающая, какую работу механизм совершает за единицу времени? Ответ — одно слово.

Как изменится мощность механизма, если при той же работе время увеличить в 2 раза?

У реального механизма КПД всегда меньше 100 процентов.

Двигатель мощностью 543 Вт работал 7 с. Какую работу он совершил (в джоулях)? В ответе — только число.

Полезная работа двигателя — 410 Дж, а затраченная работа в 4 раза больше. Найди затраченную работу (в джоулях). В ответе — только число.

Типичные ошибки

Считают работу подъёма как m·h и теряют множитель g. Сила тут — сила тяжести mg, поэтому A = mgh; без g ответ ровно в десять раз меньше.
Делят работу на минуты: N = A/t требует секунды. 2 минуты — это 120 с; без перевода мощность занижена в 60 раз.
Пишут в ответе КПД больше 100 процентов. Полезная работа не может превышать затраченную: если вышло больше, дробь перевёрнута.
Путают джоули с ваттами: работа и энергия измеряются в джоулях, а мощность — в ваттах. Ватт — это джоуль в секунду.

Стратегия на экзамене. Разделяй работу на полезную и затраченную — это половина успеха. Полезная работа отвечает на вопрос задачи: поднять груз (A = mgh), тащить телегу (A = Fs). Затраченная — всё, что механизм забрал из сети или из топлива. Мощность связывает работу со временем: N = A/t, а время обязательно в секундах — минуты умножай на 60, часы на 3600. КПД считай как дробь «полезная на затраченную» и умножай на 100 процентов; у двигателей обычно 20–40 процентов, у блоков и рычагов 60–90. Контроль правдоподобия: подъём человека на этаж — работа порядка 1500 Дж, чайник мощностью 2000 Вт за минуту потребляет 120 000 Дж.

Повторить теорию по физике

Разбор задания опирается на формулы и приёмы — если тема вспоминается с трудом, сначала пробегите уроки:

Формат задания 12 на экзамене

Балл за задание: 1. Ориентир по времени: ≈5 минут вместе с оформлением решения. Проверяемая тема: механика: работа силы, мощность, энергия, коэффициент полезного действия. На тренировке лимитов нет — сначала точность, скорость придёт после 10–15 решённых задач. Планируйте экзамен так, чтобы не застревать: если решение не идёт — зафиксируйте промежуточный результат, переходите дальше и возвращайтесь в конце, потому что остальные задания дадут больше суммарных баллов.

Частые вопросы про задание 12

Как найти мощность в задании 12 ОГЭ?

Сначала найди работу по условию — чаще всего это mgh или Fs, затем раздели её на время в секундах: N = A/t. Проверь, что минуты переведены в секунды.

Что такое КПД и как его считать?

КПД — это отношение полезной работы к затраченной, умноженное на 100 процентов. Полезная работа всегда меньше затраченной, поэтому КПД реальных механизмов меньше ста процентов.

В чём измеряется работа, а в чём мощность?

Работа и энергия — в джоулях, мощность — в ваттах. Ватт — это джоуль в секунду: прибор мощностью 60 Вт каждую секунду потребляет 60 джоулей.

Почему КПД не бывает 100 процентов?

Часть энергии всегда теряется: на трение в подшипниках, нагрев проводов, подъём самого механизма. Эти потери невозможно убрать полностью, поэтому полезная работа всегда меньше затраченной.

Что проверяет задание

Формулы к заданию

Разбор типовых задач

Пример 1

Пример 2

Пример 3

Тренажёр задания (числа меняются)

Типичные ошибки

Повторить теорию по физике

Формат задания 12 на экзамене

Частые вопросы про задание 12

Похожие задания