§50 вопросы 1, 3; упражнение 32 (1, 2, 3)

§50. Вопросы

• 1. При каких условиях совершается механическая работа?

Механическая работа совершается, когда на тело действует сила и тело перемещается под действием этой силы.

• 3. В каком случае механическая работа равна нулю; отрицательна?

Механическая работа равна нулю, если сила, действующая на тело, перпендикулярна перемещению тела или если тело не перемещается. Механическая работа отрицательна, если направление силы противоположно направлению перемещения тела.

Упражнение 32

• 1. Тело под действием горизонтальной силы 5 Н перемещается по горизонтальному полу на 20 м. Какая работа совершается этой силой?

Пошаговое решение:

Работа силы равна произведению силы на перемещение и косинус угла между ними: A = F * s * cos(α).

В данном случае сила направлена вдоль перемещения, поэтому угол α = 0° и cos(α) = 1. A = 5 H * 20 м * 1 = 100 Дж.

Ответ: 100 Дж

• 2. Камень массой 200 г поднят на высоту 6 м. Какую работу совершила сила тяжести? Чему будет равна работа силы тяжести при падении камня?

Пошаговое решение:

1. Переводим массу в килограммы: 200 г = 0,2 кг.
2. Работа силы тяжести при поднятии: A = -m * g * h = -0,2 кг * 9,8 м/с² * 6 м = -11,76 Дж.
3. Работа силы тяжести при падении: A = m * g * h = 0,2 кг * 9,8 м/с² * 6 м = 11,76 Дж.

Ответ: -11,76 Дж при поднятии, 11,76 Дж при падении.

• 3. При равномерном подъёме из колодца ведра воды массой 10 кг была совершена работа 650 Дж. Какова глубина колодца?

Пошаговое решение:

1. Работа при подъеме ведра воды из колодца: A = m * g * h, где A — работа, m — масса, g — ускорение свободного падения, h — глубина колодца.
2. Выражаем глубину колодца: h = A / (m * g) = 650 Дж / (10 кг * 9,8 м/с²) ≈ 6,63 м.

Ответ: Глубина колодца приблизительно равна 6,63 м.