Question

при подъеме ведра с водой массой m=10 кг на высоту h=1,0 м силой упругости троса была совершена работа A=120 Дж. Равномерно ли поднимали ведро?

Answer 1

Если сила упругости  $F_{elast} = mg$, то ускорение ведра с водой  $a = 0$. Делаем это предположение. Тогда работа по подъему ведра равна:
$A^{'} = mgh = 100$ Дж  $\neq A$.
Т.е. предположение сделано неверно, а, значит ведро поднимали с ускорением, т.е. не равномерно.

Answer 2

Чтобы определить, равномерно ли поднимали ведро с водой, нужно рассмотреть работу, совершенную при этом подъеме. Равномерное поднятие означает, что работа совершается равномерно на протяжении всего подъема. Для определения равномерности подъема в данной ситуации, мы можем использовать формулу для работы:

A = F * d,

где: A - работа (в джоулях), F - сила (в ньютонах), d - расстояние (в метрах).

В данном случае: A = 120 Дж, m = 10 кг (масса ведра), g = 9,8 м/с² (ускорение свободного падения, приближенное к значению на Земле), h = 1,0 м (высота подъема).

Мы хотим найти силу F, которая была применена для поднятия ведра. Сначала найдем работу, совершенную силой:

A = F * d.

Так как сила упругости троса в данном случае является поддерживающей силой, то работа силы упругости троса равна отрицательной работе силы тяжести (веса):

A_упругости = -m * g * h.

Подставим известные значения:

A_упругости = -10 кг * 9,8 м/с² * 1,0 м = -98 Дж.

Теперь мы можем использовать уравнение работы:

A = A_упругости.

120 Дж = -98 Дж.

Это означает, что суммарная работа силы упругости троса и работы силы тяжести (веса) равна 120 Дж. Равенство суммы этих работ 120 Дж показывает, что равномерно ли поднимали ведро, так как работа была равномерно распределена между поддерживающей силой и силой тяжести на протяжении всего подъема.

Таким образом, в данной ситуации ведро с водой поднималось равномерно.