Номер 28.1, страница 101 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 28. Механическая работа. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 28.1, страница 101.

28.1 [661] a) Какие силы совершают работу при: падении камня на землю; остановке автомобиля после выключения его двигателя; подъёме штанги спортсменом; подъёме воздушного шара; перемещении снаряда в стволе орудия при стрельбе; перемещении снаряда при выстреле из пружинного пистолета?

б) Два мальчика собранную ими макулатуру привезли в школу на своих санках. Значения каких физических величин необходимо знать, чтобы оценить, кто из них совершил большую механическую работу при доставке макулатуры от дома к школе?

а) При падении камня на землю: работу совершает сила тяжести (положительную, так как её направление совпадает с направлением перемещения) и сила сопротивления воздуха (отрицательную, так как она направлена против движения).

Ответ: сила тяжести и сила сопротивления воздуха.

При остановке автомобиля после выключения его двигателя: двигатель выключен, поэтому сила тяги отсутствует. Работу совершают сила трения (между колёсами и дорогой) и сила сопротивления воздуха. Обе силы направлены против движения, поэтому их работа отрицательна.

Ответ: сила трения и сила сопротивления воздуха.

При подъёме штанги спортсменом: работу совершает сила, прикладываемая спортсменом к штанге (положительную), и сила тяжести, действующая на штангу (отрицательную).

Ответ: сила, прикладываемая спортсменом, и сила тяжести.

При подъёме воздушного шара: работу совершает архимедова (выталкивающая) сила (положительную), сила тяжести (отрицательную) и сила сопротивления воздуха (отрицательную).

Ответ: архимедова сила, сила тяжести и сила сопротивления воздуха.

При перемещении снаряда в стволе орудия при стрельбе: работу совершает сила давления пороховых газов (положительную) и сила трения между снарядом и стенками ствола (отрицательную).

Ответ: сила давления пороховых газов и сила трения.

При перемещении снаряда при выстреле из пружинного пистолета: работу совершает сила упругости сжатой пружины (положительную) и, возможно, сила трения (отрицательную).

Ответ: сила упругости пружины и сила трения.

б) Механическая работа $A$ вычисляется по формуле $A = F \cdot s \cdot \cos{\alpha}$, где $F$ — это модуль приложенной силы, $s$ — пройденный телом путь (модуль перемещения), а $\alpha$ — угол между вектором силы и вектором перемещения.

Чтобы оценить, кто из мальчиков совершил большую механическую работу, нужно рассчитать работу для каждого из них. Для этого необходимо знать значения трёх физических величин для каждого мальчика: силу тяги ($F$), которую он прикладывает к санкам; пройденный путь ($s$), то есть расстояние от дома до школы; угол ($\alpha$), под которым мальчик тянет санки (угол между направлением силы и направлением перемещения).

Зная эти величины для первого ($F_1, s_1, \alpha_1$) и второго ($F_2, s_2, \alpha_2$) мальчика, можно вычислить их работу и сравнить результаты.

Ответ: чтобы оценить, кто из мальчиков совершил большую механическую работу, необходимо знать значения силы тяги, пройденного пути и угла между направлением силы и направлением перемещения для каждого мальчика.