Question

Глава 4. РАБОТА И мощность. ЭНЕРГИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ СР-38. Механическая работа. Единицы работы ВАРИАНТ № 1 1. Автомобиль проехал равномерно расстояние 5 км. Сила тяги автомобиля 3 кН. Какую работу совершила сила тяги автомобиля? 2. . Штангист поднимает гирю массой 24 кг на высоту 2 м. Какую работу он при этом совершает? 3. При падении воды массой 2 т совершается работа 400 кДж. С какой высоты падает вода?

Answer 1

Ответ:

1. Сила тяги автомобиля совершила работу, равную A=15 МДж
2. Штангист совершает работу, равную A=480 Дж
3. Вода падает с высоты h=20 м

Объяснение:

1.

Дано:

s=5 км = 5000 м

F=3 кН = 3000 Н

Найти: А - ?

Решение:

Механическая работа: , где F - сила тяги автомобиля, s - перемещение автомобиля.

Тогда A=F·s=3000·5000=15 МДж.

2.

Дано:

m=24 кг

h=2 м

g=10 Н/кг

Найти: А - ?

Решение:

Механическая работа: , где F - сила тяжести штанги, h - высота, на которую подняли штангу.

Тогда A=F·h=mgh=24·10·2=480 Дж.

3.

Дано:

m=2 т = 2000 кг

А=400 кДж = 400000 Дж

g=10 Н/кг

Найти: h - ?

Решение:

Механическая работа: , где F - сила тяжести воды, h - высота, с которой вода падает.

Тогда м.

Answer 2

1. Работа совершенная силой тяги автомобиля вычисляется по формуле W = F * S, где F – сила тяги, S – пройденное расстояние. Подставляя известные значения, получаем W = 3 кН * 5 км = 15 кН*км. Ответ: 15 кН*км.

2. Работа, совершаемая штангистом при подъеме гири, вычисляется по формуле W = m * g * h, где m – масса гири, g – ускорение свободного падения, h – высота подъема гири. Подставляя известные значения, получаем W = 24 кг * 9,8 м/с² * 2 м = 470,4 Дж. Ответ: 470,4 Дж.

3. Работа, совершаемая при падении предмета, равна разности потенциальной энергии на начальной и конечной высотах. Потенциальная энергия вычисляется по формуле Ep = m * g * h, где m – масса предмета, g – ускорение свободного падения, h – высота. Таким образом, мы можем записать уравнение W = m * g * (h2 - h1) = 400 кДж, где h1 – начальная высота, h2 – конечная высота (равна нулю, так как вода падает на землю). Решая уравнение относительно h1, получаем h1 = h2 - W / (m * g) = - 400 кДж / (2 т * 9,8 м/с²) ≈ -20,4 м. Ответ: высота падения воды примерно равна 20,4 м (отрицательный знак означает, что начальная высота выше конечной).