Номер 5, страница 56, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 22. Механическая работа. Мощность - номер 5, страница 56.

Условие.

5. Совершает ли механическую работу ученик, решая трудную задачу?

Решение.

Решение

В физике понятие «механическая работа» имеет строгое определение. Работа совершается только в том случае, когда на тело действует сила и под действием этой силы тело перемещается. Величина механической работы $\text{A}$ определяется формулой:
$A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$
где $\text{F}$ – это модуль приложенной силы, $\text{s}$ – модуль перемещения тела, а $\alpha$ – угол между вектором силы и вектором перемещения.

Таким образом, для совершения механической работы необходимо одновременное выполнение двух ключевых условий:
1) к телу должна быть приложена сила;
2) тело должно перемещаться под действием этой силы.
Если перемещение равно нулю ($s=0$), то и работа равна нулю, независимо от величины приложенной силы.

Когда ученик решает трудную задачу, он в первую очередь совершает умственную работу. Этот процесс требует затрат энергии, вызывает усталость, но не является механической работой в физическом смысле. Если ученик сидит за столом неподвижно, его перемещение равно нулю. Следовательно, и механическая работа, совершаемая им (как целым телом), также равна нулю.

Конечно, можно учесть, что в процессе решения ученик совершает небольшие движения: пишет ручкой, дышит, его сердце бьется. Эти действия (например, перемещение ручки) действительно являются примерами совершения механической работы. Однако основная деятельность, на которую тратится большая часть усилий, — умственный процесс — механической работой не является. В контексте данного вопроса имеется в виду именно основная деятельность.

Ответ: Нет, с точки зрения физики, ученик, решая задачу и оставаясь при этом неподвижным, механическую работу не совершает, так как отсутствует перемещение. Он совершает умственную и физиологическую работу.