Номер 2, страница 32 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Работа и мощность. Энергия. ТЗ-18. Механическая работа - номер 2, страница 32.

Условие.

2. Штангист поднял штангу на высоту 2 м, совершив при этом работу 3 кДж. Какова масса штанги?

Решение.

Дано:

$h = 2$ м

$A = 3$ кДж

Перевод в систему СИ:

$A = 3 \text{ кДж} = 3 \cdot 1000 \text{ Дж} = 3000 \text{ Дж}$

Найти:

$\text{m}$ — ?

Решение:

Работа, которую совершает штангист при поднятии штанги, идет на преодоление силы тяжести и равна изменению потенциальной энергии штанги. Она вычисляется по формуле:

$A = m \cdot g \cdot h$

где:

$\text{A}$ — совершенная работа (3000 Дж),

$\text{m}$ — масса штанги (искомая величина),

$\text{g}$ — ускорение свободного падения (примем стандартное значение для школьных задач $g \approx 10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$),

$\text{h}$ — высота подъема (2 м).

Чтобы найти массу штанги, выразим $\text{m}$ из данной формулы:

$m = \frac{A}{g \cdot h}$

Подставим известные значения в формулу и произведем вычисления:

$m = \frac{3000 \text{ Дж}}{10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 2 \text{ м}} = \frac{3000}{20} \text{ кг} = 150 \text{ кг}$

Ответ: масса штанги равна 150 кг.