Номер 581, страница 82 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа и мощность. Энергия. Механическая работа - номер 581, страница 82.

Условие.

581. В каких из перечисленных ниже случаях совершается работа (рис. 99):

а) трос находится в натянутом состоянии под действием силы тяжести;

б) на стол действует вес гири;

в) газ давит на стенки баллона;

г) поршень выталкивается из цилиндра под действием силы давления газов;

д) мальчик тянет верёвку, привязанную к прочной стене?

Рис. 99

Решение.

Механическая работа совершается в том случае, когда на тело действует сила и тело перемещается под действием этой силы. Работа $\text{A}$ вычисляется по формуле $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{F}$ – приложенная сила, $\text{s}$ – перемещение тела, а $\alpha$ – угол между направлением силы и направлением перемещения. Если перемещение $s=0$, то работа не совершается, $A=0$.

Рассмотрим каждый случай:

а) трос находится в натянутом состоянии под действием силы тяжести

На тело, подвешенное на тросе, действует сила тяжести. Однако тело находится в состоянии покоя, его перемещение равно нулю ($s=0$). Следовательно, механическая работа не совершается.

Ответ: работа не совершается.

б) на стол действует вес гири

Гиря давит на стол с силой, равной её весу. Но стол под действием этой силы не перемещается ($s=0$). Значит, работа не совершается.

Ответ: работа не совершается.

в) газ давит на стенки баллона

Газ оказывает давление на стенки баллона, то есть действует на них с определённой силой. Однако стенки баллона неподвижны, перемещение отсутствует ($s=0$). Поэтому работа не совершается.

Ответ: работа не совершается.

г) поршень выталкивается из цилиндра под действием силы давления газов

Газ давит на поршень, и под действием этой силы поршень перемещается ($s > 0$). Так как есть и сила, и перемещение, направленное в ту же сторону, что и сила, совершается положительная механическая работа.

Ответ: работа совершается.

д) мальчик тянет верёвку, привязанную к прочной стене

Мальчик прикладывает силу к верёвке, но поскольку верёвка привязана к прочной (неподвижной) стене, ни верёвка, ни стена не перемещаются ($s=0$). Следовательно, работа не совершается.

Ответ: работа не совершается.