Question

Какую работу нужно совершить чтобы держать гирю массой 10 кг на весу в течение 2 минут? Ответ с пояснением)

Answer 1

1) решение для школы

так как S=0    A=F*S=mg*S=0

работа не совершается

2) решение для МФТИ

при удержании гири в руках руки устают и гиря медленно опускается вниз поэтому ее постоянно по мере опускания приходится поднимать поэтому  А уже не равна нулю но вычислить эту работу простыми механическими формулами невозможно

Answer 2

Для того чтобы держать гирю массой 10 кг на весу в течение 2 минут, вам необходимо совершить работу, преодолевая силу тяжести, которая действует на гиру. Работа (обозначается как W) определяется как произведение силы (F), приложенной к предмету, на расстояние (d), на которое сила действует:

W = F * d

В данном случае сила, действующая на гирю, равна её весу (вычисляется как масса (m) умноженная на ускорение свободного падения (g), которое на Земле примерно равно 9.81 м/с²):

F = m * g

F = 10 кг * 9.81 м/с² ≈ 98.1 Н

Теперь, чтобы определить расстояние (d), которое нужно поднять гиру, можно воспользоваться формулой работы:

W = F * d

98.1 Н * d = работа, которую нужно выполнить.

Так как гира находится на весу, расстояние, на которое нужно поднять гирю, равно нулю, потому что она уже находится на нужной высоте. Таким образом, чтобы держать гирю массой 10 кг на весу в течение 2 минут, вам необходимо совершить работу, равную нулю, поскольку нет необходимости перемещать гирю в вертикальном направлении.

Затем, чтобы удерживать гирю на весу в течение 2 минут, вам нужно применять силу, равную весу гиры (около 98.1 Н), противопоставляясь силе тяжести, которая стремится опустить гирю. При этом работа будет равна нулю, так как расстояние, на которое нужно переместить гирю, не изменяется в вертикальном направлении.