Номер 15, страница 90 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IX. Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Выполняем тест - номер 15, страница 90.

Условие.

15. В реальных условиях полная работа:

1) равна полезной

2) всегда меньше полезной

3) всегда больше полезной

Решение.

Решение

В физике различают понятия полной (или затраченной) работы и полезной работы.

Полезная работа ($А_{пол}$) — это та часть работы, которая идет на достижение поставленной цели (например, подъем груза на определенную высоту).

Полная работа ($А_п$), также называемая затраченной, — это вся работа, совершаемая приложенной силой для выполнения задачи, включая преодоление всех сил сопротивления.

В реальных условиях при работе любого механизма или совершении действия всегда существуют силы, препятствующие движению, например, сила трения или сопротивление воздуха. Часть затраченной энергии (и, соответственно, работы) неизбежно расходуется на преодоление этих сил. Эта часть работы называется работой потерь ($А_{потерь}$) и обычно преобразуется в тепло, нагревая взаимодействующие тела и окружающую среду.

Согласно закону сохранения энергии, полная работа является суммой полезной работы и работы, затраченной на преодоление сил сопротивления (потерь):

$А_п = А_{пол} + А_{потерь}$

Поскольку в реальных условиях силы сопротивления всегда присутствуют, работа потерь всегда имеет положительное значение: $А_{потерь} > 0$.

Из этого следует, что полная работа всегда больше, чем полезная работа:

$А_п > А_{пол}$

Проанализируем предложенные варианты ответа:

1. равна полезной — это было бы возможно только в идеальных условиях, при полном отсутствии трения и других потерь ($А_{потерь} = 0$), что в реальности недостижимо.

2. всегда меньше полезной — это утверждение ($А_п < А_{пол}$) противоречит фундаментальному закону сохранения энергии. Невозможно получить полезной работы больше, чем было затрачено.

3. всегда больше полезной — это утверждение верно, так как часть затраченной работы всегда расходуется на преодоление сил сопротивления.

Таким образом, в реальных условиях для совершения полезной работы необходимо совершить полную работу, которая будет больше полезной на величину потерь.

Ответ: 3