Задача. Какую работу совершает сила , если груз массой
кг равномерно поднимается на высоту
см?
Дано:
кг
см
Найти:
— ?
Решение
Думаем: работу силы можно найти через определение самой работы (1).
(1)
- где
— сила, работа которой мы ищем,
— перемещение тела, совершённое под действием этой силы,
— косинус угла между направлением силы и перемещением.
Вопросы поиска сил связаны со вторым законом Ньютона:
(2)
Решаем: Т.к. подъём равномерный (т.е. ), то сумма сил, действующих на тело равно нулю (1). Т.к. сил только две (необходимая нам
и сила тяжести
), то они равны друг другу.
Тогда:
(3)
Перемещением тела является высота подъёма (). А т.к. тело движется туда же, куда и направлена сила (
), то из (1):
(4)
Считаем: вспомним значение констант. Нам необходимо ускорение свободного падения ( м/с2). К тому же, не забываем перевести все переменные в единицы СИ. Тогда:
Дж
Ответ: Дж.