Номер 532, страница 63 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 22. Механическая работа. Единицы работы - номер 532, страница 63.

Решение.

Дано:

Масса кита, $m = 10 \text{ т}$
Высота подъема, $h = 150 \text{ см}$

$m = 10 \cdot 1000 \text{ кг} = 10000 \text{ кг}$
$h = 150 / 100 \text{ м} = 1.5 \text{ м}$

Найти:

Работу крана, $\text{A}$ - ?

Решение:

Работа, совершаемая силой при перемещении тела, вычисляется по формуле:
$A = F \cdot h$,
где $\text{F}$ — это сила, которую прикладывает кран, а $\text{h}$ — высота, на которую поднимают тело.

По условию задачи, кран поднимает кита равномерно. Это означает, что скорость подъема постоянна, а ускорение равно нулю. Согласно второму закону Ньютона, это возможно, когда равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю. На кита действуют две силы: сила тяжести $F_т$, направленная вниз, и сила тяги крана $\text{F}$, направленная вверх.
Следовательно, по модулю эти силы равны:
$F = F_т$.

Сила тяжести вычисляется по формуле:
$F_т = m \cdot g$,
где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения (примем $g \approx 9.8 \text{ Н/кг}$).

Таким образом, подставив выражение для силы в формулу работы, получим:
$A = m \cdot g \cdot h$.

Подставим числовые значения в систему СИ и произведем вычисления:
$A = 10000 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ Н/кг} \cdot 1.5 \text{ м} = 147000 \text{ Дж}$.

Переведем полученное значение в килоджоули (1 кДж = 1000 Дж):
$A = \frac{147000}{1000} \text{ кДж} = 147 \text{ кДж}$.

Ответ: работа, которую должен совершить кран, равна $147 \text{ кДж}$.