Номер 1, страница 101 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Контрольная работа 4. Вариант № 5 - номер 1, страница 101.

Решение.

Дано:

Перемещение ящика, $s = 50$ см

Сила трения, $F_{тр} = 20$ Н

Движение равномерное, $v = const$

Перевод в систему СИ:

$s = 50 \text{ см} = 0,5 \text{ м}$

Найти:

Работу, совершаемую при перемещении ящика, $\text{A}$ - ?

Решение:

Механическая работа вычисляется по формуле:

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

где $\text{F}$ – это сила, совершающая работу, $\text{s}$ – перемещение тела под действием этой силы, а $\alpha$ – угол между направлением силы и направлением перемещения.

В задаче спрашивается о работе, совершаемой при перемещении ящика. Это работа силы тяги ($F_{тяги}$), которую прикладывают к ящику, чтобы его двигать.

По условию, ящик двигали равномерно. Это означает, что его скорость была постоянной, а ускорение равнялось нулю. Согласно первому закону Ньютона, если тело движется равномерно и прямолинейно, то равнодействующая всех сил, приложенных к нему, равна нулю. В горизонтальном направлении на ящик действуют две силы: сила тяги $F_{тяги}$ и сила трения $F_{тр}$, которая направлена в противоположную сторону движения.

Условие равновесия сил в горизонтальном направлении:

$F_{тяги} = F_{тр}$

Следовательно, сила, которую прикладывали к ящику, равна по модулю силе трения:

$F_{тяги} = 20 \text{ Н}$

Сила тяги направлена в ту же сторону, что и перемещение ящика, поэтому угол $\alpha$ между ними равен $0^{\circ}$, а $\cos(0^{\circ}) = 1$.

Теперь можем рассчитать работу, совершённую силой тяги:

$A = F_{тяги} \cdot s = 20 \text{ Н} \cdot 0,5 \text{ м} = 10 \text{ Дж}$

Ответ: 10 Дж.