Номер 350, страница 43 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Механическая работа - номер 350, страница 43.

Условие.

350. Работа двигателя автомобиля, прошедшего путь 2 км, равна 50 МДж. Определите силу тяги двигателя.

Решение.

Дано:

A = 50 МДж

s = 2 км

Перевод в систему СИ:

A = $50 \cdot 10^6$ Дж

s = $2 \cdot 10^3$ м

Найти:

F - ?

Решение:

Механическая работа $\text{A}$ определяется как произведение модуля силы $\text{F}$, модуля перемещения (пути) $\text{s}$ и косинуса угла $\alpha$ между векторами силы и перемещения.

Формула для работы имеет вид:

$A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$

В случае движения автомобиля под действием силы тяги двигателя, направление силы совпадает с направлением движения. Следовательно, угол $\alpha$ между силой и перемещением равен нулю ($\alpha = 0^\circ$). Косинус нуля равен единице ($\cos(0^\circ) = 1$).

Таким образом, формула для вычисления работы упрощается:

$A = F \cdot s$

Чтобы найти силу тяги двигателя $\text{F}$, выразим ее из этой формулы:

$F = \frac{A}{s}$

Теперь подставим данные из условия задачи, переведенные в систему СИ, и выполним вычисления:

$F = \frac{50 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{2 \cdot 10^3 \text{ м}} = 25 \cdot 10^{6-3} \text{ Н} = 25 \cdot 10^3 \text{ Н} = 25000 \text{ Н}$

Полученное значение можно также выразить в килоньютонах, зная, что 1 кН = 1000 Н:

$F = 25000 \text{ Н} = 25 \text{ кН}$

Ответ: сила тяги двигателя равна 25000 Н (или 25 кН).