Номер 3, страница 119 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Минькова, Иванова

Задача 1. (Упр. 30, № 1)

Механическая работа совершается в том случае, когда на тело действует сила и тело под действием этой силы совершает перемещение. Работа $\text{A}$ вычисляется по формуле $A = F \cdot s$, где $\text{F}$ – сила, а $\text{s}$ – перемещение. Если перемещение равно нулю ($s=0$) или сила отсутствует ($F=0$), работа не совершается.

Рассмотрим перечисленные случаи:

• Мальчик влезает на дерево: Мальчик прикладывает силу (мышечную силу), чтобы преодолеть силу тяжести, и перемещает свое тело вверх. Следовательно, совершается механическая работа.
• Девочка играет на пианино: Пальцы девочки с силой нажимают на клавиши, и клавиши перемещаются. Следовательно, совершается механическая работа.
• Вода давит на стенку сосуда: Вода оказывает силовое давление на стенку, но стенка сосуда остается неподвижной (перемещение равно нулю). Следовательно, механическая работа не совершается.
• Вода падает с плотины: На воду действует сила тяжести, и под действием этой силы вода перемещается вниз. Следовательно, совершается механическая работа (работа силы тяжести).

Ответ: механическая работа совершается в случаях: мальчик влезает на дерево; девочка играет на пианино; вода падает с плотины.

Задача 2. (Упр. 30, № 2)

Механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила, и оно перемещается в направлении действия этой силы. В условии задачи сказано, что сопротивление движению шарика (трение о лёд, сопротивление воздуха) отсутствует. Это означает, что на шарик в горизонтальном направлении не действует никакая сила. Он движется равномерно и прямолинейно по инерции.

Поскольку результирующая сила в направлении движения равна нулю ($F=0$), то и работа, вычисляемая по формуле $A = F \cdot s$, также будет равна нулю, несмотря на наличие перемещения ($s > 0$). Сила тяжести и сила нормальной реакции опоры действуют на шарик, но они перпендикулярны его горизонтальному перемещению, поэтому они также не совершают работы.

Ответ: работа при этом не совершается.

Задача 3. (Упр. 30, № 3)

Дано:

Масса груза, $m = 2500$ кг

Высота подъема, $h = 12$ м

$m = 2500$ кг

$h = 12$ м

Найти:

Работу, $\text{A}$ - ?

Решение:

Работа, совершаемая при подъеме груза, вычисляется по формуле: $A = F \cdot h$, где $\text{F}$ – сила, приложенная для подъема груза, а $\text{h}$ – высота подъема.

Для равномерного подъема груза кран должен приложить силу, равную по модулю силе тяжести, действующей на груз. Сила тяжести вычисляется по формуле: $F_{тяж} = m \cdot g$, где $\text{g}$ – ускорение свободного падения (примем $g \approx 9,8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$).

Таким образом, сила, прикладываемая краном, $F = m \cdot g$.

Подставим это выражение в формулу для работы: $A = m \cdot g \cdot h$.

Теперь подставим числовые значения:

$A = 2500 \text{ кг} \cdot 9,8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 12 \text{ м} = 24500 \text{ Н} \cdot 12 \text{ м} = 294000 \text{ Дж}$.

Полученное значение можно перевести в килоджоули (кДж), зная, что 1 кДж = 1000 Дж:

$294000 \text{ Дж} = 294 \text{ кДж}$.

Ответ: $294000 \text{ Дж}$ (или $294 \text{ кДж}$).