Номер 28.13, страница 102 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия. Параграф 28. Механическая работа - номер 28.13, страница 102.

Условие.

28.13 [673] Ястреб, масса которого 0,4 кг, воздушным потоком поднят на высоту 70 м. Определите работу силы, поднявшей птицу.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 6.

Решение 7.

Дано:

Масса ястреба, $m = 0,4$ кг
Высота подъема, $h = 70$ м

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Работу силы, $A$

Решение:

Работа $A$, совершаемая постоянной силой $F$ при перемещении тела на расстояние $h$, вычисляется по формуле:

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

где $\alpha$ - угол между вектором силы и вектором перемещения. В данном случае сила, создаваемая воздушным потоком, направлена вертикально вверх, как и перемещение ястреба. Следовательно, угол $\alpha = 0^\circ$, а $\cos(0^\circ) = 1$.

Формула для работы принимает вид:

$A = F \cdot h$

Чтобы поднять птицу, воздушный поток должен приложить силу $F$, равную по модулю силе тяжести $F_т$, действующей на ястреба (при условии равномерного подъема). Сила тяжести рассчитывается как:

$F_т = m \cdot g$

где $m$ — масса тела, а $g$ — ускорение свободного падения. Примем стандартное для школьных задач значение $g \approx 10$ Н/кг.

Таким образом, поднимающая сила $F$ равна $m \cdot g$. Подставим это выражение в формулу для работы:

$A = m \cdot g \cdot h$

Теперь подставим числовые значения и выполним расчет:

$A = 0,4 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 70 \text{ м} = 280 \text{ Дж}$

Ответ: 280 Дж.