Question

железный лом массой m=12 кг и длинной l=1,5 м лежит на горизонтальной поверхности. Найдите минимальную работу ,которую необходимо совершить, чтобы поставить лом вертикально.

Answer 1

При поднятии лома мы увеличиваем его потенциальную энергию. для увеличения этой энергии нужно совершить работу по подъему ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ лома. Центр тяжести лома находится на его середине. Значит надо поднять середину лома. Лом поднимают за его конец. Получается рычаг 2 рода который дает выигрыш в силе в 2 раза F = g*m/2
A = F * l = g*m*l/2 = 10 Н/кг * 12 кг * 1,5 м /2 = 90 Дж

Answer 2

Для того чтобы найти минимальную работу, необходимую для постановки железного лома вертикально, можно воспользоваться принципом минимальной работы. Работа, необходимая для поднятия массы в вертикальное положение, будет равна изменению потенциальной энергии системы. Формула для потенциальной энергии выглядит следующим образом:

Потенциальная энергия (P.E.) = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота (h)

В данном случае, масса (m) = 12 кг и ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с². Нам нужно найти высоту (h), на которую нужно поднять лом. Минимальная высота будет, когда лом будет вертикально, поэтому h = l, где l - длина лома.

P.E. = 12 кг * 9.81 м/с² * 1.5 м = 176.58 Дж

Итак, минимальная работа, необходимая для постановки железного лома массой 12 кг и длиной 1.5 м вертикально, составляет приблизительно 176.58 Дж (джоулей).