Номер 3, страница 130 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Работа, мощность, энергия. Параграф 36. Коэффициент полезного действия. Вспомните - номер 3, страница 130.

Условие.

Решение.

Что такое механическая работа?

Механическая работа — это скалярная физическая величина, которая является количественной мерой действия силы (или сил) на тело, приводящего к его перемещению. Работа характеризует процесс преобразования энергии из одной формы в другую; например, при совершении работы над телом его кинетическая или потенциальная энергия может измениться.

Математически работа $\text{A}$, совершаемая постоянной силой $\text{F}$ при перемещении тела на расстояние $\text{s}$, определяется как произведение модуля силы, модуля перемещения и косинуса угла $\alpha$ между векторами силы и перемещения:

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

Из этой формулы следуют условия, при которых совершается механическая работа:
1. На тело должна действовать сила ($F \neq 0$).
2. Тело должно двигаться, то есть должно быть перемещение ($s \neq 0$).
3. Угол между силой и перемещением не должен быть равен $90^\circ$ ($\alpha \neq 90^\circ$), так как $\cos(90^\circ) = 0$.

В зависимости от направления силы относительно перемещения, работа может быть:
• Положительной ($A > 0$), когда угол $\alpha$ острый ($0 \le \alpha < 90^\circ$). Это означает, что сила направлена в ту же сторону, что и движение, и способствует ему. Например, когда лошадь тянет телегу, ее сила тяги совершает положительную работу.
• Отрицательной ($A < 0$), когда угол $\alpha$ тупой ($90^\circ < \alpha \le 180^\circ$). Сила направлена против движения и препятствует ему. Например, сила трения, действующая на скользящий по полу ящик, совершает отрицательную работу.
• Равной нулю ($A = 0$), когда сила перпендикулярна перемещению ($\alpha = 90^\circ$). Например, сила тяжести не совершает работы, когда человек несет груз по горизонтальной дороге, так как сила тяжести направлена вертикально вниз, а перемещение — горизонтально.

В Международной системе единиц (СИ) работа измеряется в джоулях (Дж). Один джоуль — это работа, совершаемая силой в один ньютон при перемещении точки ее приложения на один метр в направлении действия силы.
$1 \text{ Дж} = 1 \text{ Н} \cdot \text{м}$

Ответ: Механическая работа — это физическая величина, характеризующая результат действия силы на тело, который приводит к его перемещению. Она равна произведению модуля силы на модуль перемещения и на косинус угла между ними ($A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$). Работа измеряется в джоулях (Дж) и может быть положительной, отрицательной или равной нулю в зависимости от взаимного направления силы и перемещения.