Объясните, страница 167 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

Объясните

Подъемная машина поднимает из шахты специальную клеть с углем. Совершается ли при этом работа?

Решение

Да, в данном случае совершается механическая работа. С точки зрения физики, механическая работа совершается при выполнении двух обязательных условий: на тело должна действовать сила, и тело должно перемещаться под действием этой силы.

В описанной ситуации:

1. Наличие силы: Подъемная машина прикладывает к клети с углем силу тяги, направленную вертикально вверх. Эта сила необходима для преодоления силы тяжести, действующей на клеть и уголь.

2. Наличие перемещения: Клеть с углем поднимается из шахты, то есть совершает перемещение в пространстве. Это перемещение направлено вертикально вверх.

Механическая работа $A$ определяется формулой $A = F \cdot s \cdot \cos\alpha$, где $F$ – величина приложенной силы, $s$ – величина перемещения, а $\alpha$ – угол между направлением силы и направлением перемещения. В данном случае сила тяги подъемной машины и перемещение клети направлены в одну сторону (вверх), поэтому угол $\alpha = 0^{\circ}$, а $\cos(0^{\circ}) = 1$. Следовательно, работа, совершаемая машиной, положительна и равна $A = F \cdot s$. Эта работа приводит к увеличению потенциальной энергии клети с углем.

Таким образом, поскольку под действием силы, создаваемой подъемной машиной, происходит перемещение клети, механическая работа совершается.

Ответ: да, работа совершается, так как на клеть с углем действует сила со стороны подъемной машины, и под действием этой силы клеть перемещается.