Question

Тележку под действием постоянной силы,модуль которой равен 50Н, перевезли по ходу поезда на расстояние 50 м. Поезд, двигаясь равномерно и прямолинейно, за это время прошел расстояние, равное 200м. Найдите работу силы тяжести в системе отсчета связанной с а) Землей б) поездом

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

В обоих системах отсчета работа силы тяжести равно нулю:

A = F·S·cos α

Направление  вектора силы тяжести перпендикулярно вектору перемещения, поэтому:

cos 90° = 0

A  = 0

Answer 2

Так как тележка движется по ходу поезда, то скорость тележки относительно земли равна сумме скорости поезда и скорости тележки относительно поезда. Поскольку поезд движется равномерно и прямолинейно, скорость поезда постоянна.

При движении по прямой постоянная сила, приложенная к тележке, производит работу, которая равна произведению модуля силы на перемещение тележки по направлению силы. Таким образом, работа силы тяжести в системе отсчета, связанной с Землей, равна:

$A = F\cdot s = 50\text{ Н} \cdot 50\text{ м} = 2500\text{ Дж}$

В системе отсчета, связанной с поездом, тележка покоится, а поезд движется со скоростью $v$. Следовательно, скорость тележки относительно поезда равна $-v$. Работа силы тяжести в этой системе отсчета равна:

$A' = F\cdot s' = 50\text{ Н} \cdot 0\text{ м} = 0\text{ Дж}$

где $s'$ - перемещение тележки в системе отсчета, связанной с поездом.

Отметим, что работа силы тяжести является скалярной величиной, поэтому ее значение не зависит от системы отсчета. Однако, ее интерпретация может быть разной в разных системах отсчета.