Question

Решение есть, а почему так решается не понимаю. Объясните, пожалуйста, подробно. При чистке пылесосом напольного ковра человек, продвигаясь равномерно вперёд, прикладывает силу 4,9Н вдоль трубки пылесоса, которую держит под углом 45 градусов к полу. Какую работу по преодолению трения надо совершить, чтобы очистить ковер в помещении шириной 1,5м и длиной 10м, если ширина щётки равна 30 см? Какой массы груз надо поднять на высоту 1м, чтобы совершить такую же работу?

Answer 1

Составляющая силы, преодолевающую силу трения, направлена горизонтально, поэтому она равна:
 F = 4,9*cos 45 = 4.9* √2/2 = 3,4618 Н.
Путь по ковру равен L = 1.5*10 / 0.3 = 50 м,
Работа А = F*L = 3,4618*50 =  173.24116 Дж.
Масса груза, который надо поднять на высоту 1м, чтобы совершить такую же работу, равна:
 m = A / gh = 173.24116 / (9.81*1) =  17.659649 кг

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о работе, силе, трении и угле наклона.

1. Работа, совершаемая по преодолению трения: Работа (W) равна произведению силы (F) на расстояние (d), пройденное в направлении этой силы: W = F * d * cos(θ), где: F - сила, прикладываемая ковровой щёткой (в данном случае 4,9 Н), d - расстояние, которое пройдёт щётка (ширина помещения 1,5 м), θ - угол между силой и направлением движения (45 градусов).

   Расстояние, пройденное щёткой, равно длине помещения (10 м): d = 10 м.

   Подставим значения в формулу и рассчитаем работу: W = 4,9 Н * 1,5 м * cos(45°) = 4,9 Н * 1,5 м * 0,707 ≈ 5,208 Дж.

   Таким образом, работа, совершаемая по преодолению трения, составляет около 5,208 Дж.

2. Работа, совершаемая при поднятии груза на высоту: Работа (W) равна произведению силы (F) на расстояние (h), на которое поднимается груз: W = F * h, где: F - сила, необходимая для поднятия груза (чтобы совершить такую же работу, как и по преодолению трения), h - высота, на которую поднимается груз (в данном случае 1 м).

   Мы знаем работу, совершаемую по преодолению трения, она равна 5,208 Дж. Такую же работу мы хотим совершить при поднятии груза.

   Подставим значения в формулу и найдём силу: 5,208 Дж = F * 1 м, F = 5,208 Н.

   Таким образом, для совершения такой же работы (5,208 Дж) необходимо поднять груз массой около 5,208 Н (примерно 0,53 кг) на высоту 1 м.

   Итак, чтобы очистить ковёр в помещении и совершить работу по преодолению трения, необходимо прикладывать силу 4,9 Н и продвигаться на расстояние 1,5 м. А чтобы