Question

Оконная штора массой 1,4 кг и длиной 2м свертывается в тонкий валик наверху окна . Какая при этом получается работа ? Силой трения и шириной валика принебречь. Пожалуйста с подробными объяснениями

Answer 1

Работа совершается против силы тяжести. А=mg*S.

Т.к. штора - это не точка, ее центр тяжести посередине, то S=L/2.

Центр тяжести поднимается на 2 м/2=1 м.

A=1,4*10*1=14 кг*(Н/кг)*м=14 Н*м=14 Дж  -  это ответ.

Answer 2

Для того чтобы вычислить работу, выполненную при свертывании оконной шторы в тонкий валик наверху окна, мы должны использовать формулу для работы:

Работа (W) = Сила (F) × Путь (d) × cos(θ),

где: F - сила, приложенная для свертывания шторы, d - путь, по которому перемещается точка приложения силы, θ - угол между направлением силы и перемещением точки приложения силы.

В данном случае, сила трения и ширина валика пренебрежимо малы, что означает, что работа будет выполняться только против силы тяжести.

Сила тяжести (F_gravity) можно рассчитать с помощью закона всемирного тяготения:

F_gravity = масса × ускорение свободного падения (g),

где: масса шторы (m) = 1.4 кг, ускорение свободного падения на поверхности Земли (g) ≈ 9.81 м/с².

F_gravity = 1.4 кг × 9.81 м/с² ≈ 13.734 Н (ньютон).

Так как штора поднимается вверх на высоту окна, путь (d) равен длине окна (2 м).

Теперь, нам нужно определить угол (θ) между направлением силы тяжести и перемещением точки приложения силы. В данном случае, угол равен 0°, так как сила тяжести направлена вертикально вниз, а перемещение также вертикально вверх.

Таким образом, cos(0°) = 1.

Теперь мы можем рассчитать работу:

Работа (W) = Сила (F_gravity) × Путь (d) × cos(θ), W = 13.734 Н × 2 м × 1, W ≈ 27.468 Дж (джоулей).

Таким образом, работа, которую нужно выполнить, чтобы свернуть оконную штору массой 1,4 кг и длиной 2 м в тонкий валик наверху окна, составляет примерно 27.468 джоулей.