Номер 5, страница 60 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-8. Механическая работа. Мощность. Вариант 1 - номер 5, страница 60.

Условие.

5. Какая работа совершается при равномерном подъёме железной балки объёмом $0,1 \text{ м}^3$ на высоту 15 м?

А. 200 кДж.

Б. 117 кДж.

В. 100 кДж.

Решение.

Дано:

Объем железной балки $V = 0,1 \text{ м}^3$

Высота подъема $h = 15 \text{ м}$

Плотность железа (справочное значение) $\rho = 7800 \text{ кг/м}^3$

Ускорение свободного падения (принимаем) $g \approx 10 \text{ Н/кг}$

Найти:

Работу $\text{A}$ - ?

Решение:

Работа, совершаемая при подъеме тела, вычисляется по формуле:

$A = F \cdot h$,

где $\text{F}$ — сила, приложенная к телу, а $\text{h}$ — высота подъема (перемещение).

Поскольку подъем является равномерным, это означает, что ускорение равно нулю. Следовательно, приложенная сила $\text{F}$ равна по модулю силе тяжести $F_g$, действующей на балку:

$F = F_g = m \cdot g$,

где $\text{m}$ — масса балки, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Массу балки можно найти, зная ее объем и плотность материала (железа):

$m = \rho \cdot V$.

Теперь объединим формулы. Подставим выражение для массы в формулу для силы, а затем полученное выражение для силы — в формулу для работы:

$A = (\rho \cdot V) \cdot g \cdot h$.

Подставим числовые значения в итоговую формулу и произведем вычисления:

$A = 7800 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0,1 \text{ м}^3 \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 15 \text{ м} = 780 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 15 \text{ м} = 7800 \text{ Н} \cdot 15 \text{ м} = 117000 \text{ Дж}$.

Результат получен в джоулях (Дж). Переведем его в килоджоули (кДж), учитывая, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$A = \frac{117000}{1000} \text{ кДж} = 117 \text{ кДж}$.

Этот результат соответствует варианту ответа Б.

Ответ: 117 кДж.