Question

груз массой 1кг.медленно поднимается вертикально вверх на высоту 2,5 метра. какие работы совершают упругая реакция подвеса и сила тяжести во время подъема? ускорение свободного падения g=10 м/с в квадрате

Answer 1

Сила реакции опоры направлена в ту же сторону, в какое происходит перемещение груза, значит она выполняет положительную работу.

A=mgh=25дж

А это значит, что что-то/кто-то тратит свою энергию на выполнение этого перемещения.

Сила тяжести наоборот направлена против перемещения груза, значит она совершает отрицательную работу.

A=-mhg=-25дж

При этом груз, наоборот получает дополнительную потенциальную энергию, равную по модулю совершенной работе.

Т.е. затраченная энергия никуда не ушла, а просто превратилась в потенциальную энергию груза.

Answer 2

Для решения этой задачи нужно учесть, что работа совершается при перемещении тела под действием силы. В данном случае рассмотрим работу упругой реакции подвеса и работы силы тяжести.

1. Работа упругой реакции подвеса: Когда груз поднимается вертикально вверх, упругая реакция подвеса направлена вниз и равна силе тяжести (в противном случае груз не будет двигаться равномерно вертикально). Работа упругой реакции подвеса определяется как произведение силы на путь перемещения, который в данном случае равен 2,5 метра:

Работа упругой реакции = сила упругой реакции × путь перемещения Работа упругой реакции = масса груза × ускорение свободного падения × путь перемещения

Масса груза (m) = 1 кг Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с² Путь перемещения (h) = 2,5 м

Работа упругой реакции = 1 кг × 10 м/с² × 2,5 м = 25 Дж

2. Работа силы тяжести: При подъеме груза против силы тяжести работа силы тяжести отрицательна, так как сила направлена против перемещения. Работа силы тяжести также определяется как произведение силы на путь перемещения:

Работа силы тяжести = сила тяжести × путь перемещения Работа силы тяжести = масса груза × ускорение свободного падения × путь перемещения

Масса груза (m) = 1 кг Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с² Путь перемещения (h) = 2,5 м

Работа силы тяжести = 1 кг × 10 м/с² × 2,5 м = 25 Дж

Итак, работа упругой реакции подвеса равна 25 Дж, и работа силы тяжести равна -25 Дж (отрицательный знак указывает на то, что сила тяжести противодействует движению груза вверх).