Номер 2, страница 146, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 9. Простые механизмы. «золотое правило» механики. Параграф 85. Коэффициент полезного действия. Повторим изученное - номер 2, страница 146.

Условие.

• Как определить механическую работу?

Решение.

Как определить механическую работу?

Механическая работа в физике – это скалярная физическая величина, которая характеризует результат действия силы на тело, приводящий к его перемещению. Чтобы определить механическую работу, необходимо знать величину силы, величину перемещения и угол между направлением силы и направлением перемещения.

Если на тело действует постоянная сила $\text{F}$, и тело совершает перемещение $\text{s}$, то работа $\text{A}$ этой силы вычисляется по формуле:

$A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$

где:

• $\text{A}$ – механическая работа, измеряется в Джоулях (Дж).

• $\text{F}$ – модуль силы, приложенной к телу, измеряется в Ньютонах (Н).

• $\text{s}$ – модуль перемещения тела, измеряется в метрах (м).

• $\alpha$ – угол между вектором силы $\vec{F}$ и вектором перемещения $\vec{s}$.

В зависимости от значения угла $\alpha$ работа может быть положительной, отрицательной или равной нулю:

1. Если угол $\alpha = 0^\circ$ (сила и перемещение направлены в одну сторону), то $\cos(0^\circ) = 1$, и работа положительна: $A = F \cdot s$. В этом случае сила способствует движению тела.

2. Если угол $\alpha = 90^\circ$ (сила перпендикулярна перемещению), то $\cos(90^\circ) = 0$, и работа равна нулю: $A = 0$. Например, сила тяжести не совершает работу над телом, движущимся по горизонтальной поверхности.

3. Если угол $\alpha = 180^\circ$ (сила направлена противоположно перемещению), то $\cos(180^\circ) = -1$, и работа отрицательна: $A = -F \cdot s$. Такая работа совершается силами, препятствующими движению, например, силой трения.

Единицей измерения работы в системе СИ является Джоуль (Дж). 1 Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Ньютон на перемещении в 1 метр в направлении действия силы: $1 \text{ Дж} = 1 \text{ Н} \cdot \text{м}$.

Ответ: Механическую работу ($\text{A}$) определяют по формуле $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{F}$ – модуль силы, $\text{s}$ – модуль перемещения, а $\alpha$ – угол между направлением силы и перемещения. Она является мерой энергии, переданной телу или отнятой у него под действием силы, и измеряется в джоулях.