Question

деревянная шпала массой 400кг имеет размеры 20*30*240 см и лежит на горизонтальной поверхности так, что ее давление на эту поверхность минимально. Какую работу нужно совершить, чтобы поставить шпалу вертикально

Answer 1

Ответ: 4,87кДж

Объяснение: Сила тяжести шпалы приложена в центре тяжести шпалы, который расположен на половину длины шпалы, т.е.240/2=120см=1,2м

Сила тяжести шпалы равна: Fт=mg, где: m-масса шпалы; g-ускорение свободного падения

Fт=10*400=4000Н

Работа равна произведению силы тяжести на высоту подъема:

А=Fт*h=4000*1,2=4800Дж=4,8кДж

Answer 2

Для определения работы, которую нужно совершить, чтобы поставить деревянную шпалу вертикально, нам нужно учесть изменение положения шпалы от горизонтального к вертикальному, а также изменение ее потенциальной энергии.

Сначала определим изменение потенциальной энергии. Для этого используем формулу:

$\Delta U = m \cdot g \cdot h$

где:

• $\Delta U$ - изменение потенциальной энергии,
• $m$ - масса шпалы,
• $g$ - ускорение свободного падения (приближенно принимаем $9.81 \, \text{м/с}^2$),
• $h$ - изменение высоты.

Масса шпалы $m = 400 \, \text{кг}$, ускорение свободного падения $g = 9.81 \, \text{м/с}^2$. Для изменения высоты $h$ мы должны учесть, что шпала исходно лежит на горизонтальной поверхности размерами 20 см x 30 см. При поднятии ее вертикально, высота изменяется на 240 см (2.4 м).

Теперь мы можем вычислить изменение потенциальной энергии:

$\Delta U = 400 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 2.4 \, \text{м} = 9410.4 \, \text{Дж}$

Таким образом, работа, которую нужно совершить, чтобы поставить деревянную шпалу вертикально, составляет 9410.4 Дж (джоулей).