Номер 4, страница 102 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Работа, мощность, энергия. Параграф 27. Механическая работа. Вопросы - номер 4, страница 102.

Условие.

Решение.

Решение

Механическая работа $\text{A}$, совершаемая постоянной силой $\vec{F}$, определяется как скалярное произведение вектора силы на вектор перемещения $\vec{s}$: $A = \vec{F} \cdot \vec{s}$. В скалярной форме это выражается формулой $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{F}$ — модуль силы, $\text{s}$ — модуль перемещения, а $\alpha$ — угол между векторами силы и перемещения. Знак работы зависит от значения угла $\alpha$:

- Если угол $\alpha$ острый ($0^\circ \le \alpha < 90^\circ$), то $\cos(\alpha) > 0$, и работа $\text{A}$ является положительной. Это означает, что сила способствует движению тела.

- Если угол $\alpha$ прямой ($\alpha = 90^\circ$), то $\cos(\alpha) = 0$, и работа $\text{A}$ равна нулю. Это означает, что сила не совершает работы, так как она направлена перпендикулярно движению.

- Если угол $\alpha$ тупой ($90^\circ < \alpha \le 180^\circ$), то $\cos(\alpha) < 0$, и работа $\text{A}$ является отрицательной. Это означает, что сила препятствует движению тела.

Сила тяжести ($\vec{F_g}$) всегда направлена вертикально вниз.

а) выпущенная из лука стрела летит вертикально вверх;

Вектор перемещения стрелы $\vec{s}$ направлен вертикально вверх. Вектор силы тяжести $\vec{F_g}$ направлен вертикально вниз. Угол $\alpha$ между векторами перемещения и силы тяжести составляет $180^\circ$. Так как $\cos(180^\circ) = -1$, работа, совершаемая силой тяжести, отрицательна.

Ответ: отрицательную.

б) санки скользят по горизонтальной поверхности;

Вектор перемещения санок $\vec{s}$ направлен горизонтально. Вектор силы тяжести $\vec{F_g}$ направлен вертикально вниз. Угол $\alpha$ между этими векторами равен $90^\circ$. Так как $\cos(90^\circ) = 0$, работа, совершаемая силой тяжести, равна нулю.

Ответ: равную нулю.

в) камень падает вертикально вниз?

Вектор перемещения камня $\vec{s}$ направлен вертикально вниз, так же как и вектор силы тяжести $\vec{F_g}$. Угол $\alpha$ между сонаправленными векторами равен $0^\circ$. Так как $\cos(0^\circ) = 1$, работа, совершаемая силой тяжести, положительна.

Ответ: положительную.