Номер 2, страница 218 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

2. Определите работу, совершаемую вами при подъеме по лестнице между соседними этажами. Расстояние между этажами определите с помощью отвеса с метровыми метками, а массу собственного тела определите с помощью напольных весов.

Для решения этой задачи необходимо провести измерения или использовать усредненные данные. Работа, совершаемая при подъеме, — это работа против силы тяжести, которая равна изменению потенциальной энергии тела.

Примем для расчета следующие средние значения:

Дано:

Масса тела человека (условно, определена с помощью напольных весов): $m = 70 \, \text{кг}$

Высота подъема (расстояние между этажами, условно, определено с помощью отвеса): $h = 3 \, \text{м}$

Ускорение свободного падения: $g \approx 9.8 \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

Все величины даны в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

Работу $A$.

Решение:

Работа, совершаемая при подъеме тела на определенную высоту, вычисляется по формуле:

$A = F \cdot h$

где $F$ – это сила, прикладываемая для подъема, а $h$ – высота подъема.

При равномерном подъеме прикладываемая сила должна быть равна по модулю силе тяжести, действующей на тело:

$F = F_{тяж} = m \cdot g$

где $m$ – масса тела, $g$ – ускорение свободного падения.

Объединив две формулы, получаем итоговую формулу для расчета работы:

$A = m \cdot g \cdot h$

Подставим числовые значения из условия:

$A = 70 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 3 \, \text{м} = 2058 \, \text{Дж}$

Полученное значение можно перевести в килоджоули:

$2058 \, \text{Дж} = 2.058 \, \text{кДж}$

Ответ: работа, совершаемая человеком массой $70 \, \text{кг}$ при подъеме на высоту $3 \, \text{м}$, составляет $2058 \, \text{Дж}$.