Номер 528, страница 63 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 22. Механическая работа. Единицы работы - номер 528, страница 63.

Решение.

Дано:

Масса груза $m = 1 \, \text{кг}$
Высота подъема $h = 1 \, \text{м}$

Все величины уже представлены в Международной системе единиц (СИ), поэтому перевод не требуется.

Найти:

Работу $\text{A}$.

Решение:

Механическая работа $\text{A}$ совершается, когда на тело действует сила $\text{F}$ и тело перемещается на расстояние $\text{s}$ в направлении действия силы. Работа вычисляется по формуле:
$A = F \cdot s$
При вертикальном подъеме груза на высоту $\text{h}$, перемещение $\text{s}$ равно этой высоте: $s = h$.
В условии задачи сказано, что подъем равномерный. Это означает, что скорость подъема постоянна, а ускорение равно нулю. Согласно второму закону Ньютона, это возможно только в том случае, если сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю. На груз действуют две основные силы: сила тяжести $F_{т}$, направленная вертикально вниз, и приложенная для подъема сила $\text{F}$, направленная вертикально вверх. Для равномерного подъема эти силы должны быть равны по модулю:
$F = F_{т}$
Сила тяжести, в свою очередь, вычисляется по формуле:
$F_{т} = m \cdot g$
где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения. Примем стандартное значение $g \approx 9.8 \, \text{Н/кг}$.
Таким образом, формула для вычисления работы при равномерном подъеме груза принимает вид:
$A = F \cdot h = F_{т} \cdot h = m \cdot g \cdot h$
Подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:
$A = 1 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 1 \, \text{м} = 9.8 \, \text{Дж}$

Ответ: совершается работа, равная $9.8 \, \text{Дж}$.