Номер 361, страница 44 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Механическая работа - номер 361, страница 44.

Условие.

361. Лошадь везет телегу с постоянной скоростью 0,8 м/с, прикладывая усилие 400 Н. Какую работу совершает при этом лошадь за 1 ч? Силу, приложенную к телеге, можно считать направленной вдоль направления движения телеги.

Решение.

Дано:

$v = 0,8$ м/с

$F = 400$ Н

$t = 1$ ч

$t = 1 \text{ ч} = 1 \cdot 60 \text{ мин} \cdot 60 \text{ с/мин} = 3600 \text{ с}$

Найти:

Работу $\text{A}$

Решение:

Механическая работа $\text{A}$, совершаемая постоянной силой $\text{F}$, определяется по формуле:

$A = F \cdot S \cdot \cos\alpha$

где $\text{S}$ — это перемещение тела под действием силы, а $\alpha$ — угол между направлением силы и направлением перемещения.

В условии задачи сказано, что сила, приложенная к телеге, направлена вдоль направления движения. Это означает, что векторы силы и перемещения сонаправлены, и угол между ними $\alpha = 0^\circ$. Косинус этого угла равен единице ($\cos(0^\circ) = 1$).

Следовательно, формула для вычисления работы упрощается:

$A = F \cdot S$

Телега движется с постоянной скоростью $\text{v}$ в течение времени $\text{t}$. Перемещение $\text{S}$ можно найти по формуле для равномерного прямолинейного движения:

$S = v \cdot t$

Подставим это выражение для перемещения в формулу работы:

$A = F \cdot v \cdot t$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи, предварительно переведя все величины в систему СИ:

$S = 0,8 \text{ м/с} \cdot 3600 \text{ с} = 2880 \text{ м}$

$A = 400 \text{ Н} \cdot 2880 \text{ м} = 1 152 000 \text{ Дж}$

Полученный результат можно для удобства перевести в килоджоули (кДж), зная, что $\text{1}$ кДж $= 1000$ Дж:

$A = \frac{1 152 000}{1000} \text{ кДж} = 1152 \text{ кДж}$

Ответ: $1152$ кДж.