Номер 539, страница 64 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Работа и мощность. Энергия. 22. Механическая работа. Единицы работы - номер 539, страница 64.

Решение.

Дано:

$m = 0,2 \text{ т}$

$s = 0,5 \text{ км}$

$\mu = 0,02$

Движение равномерное ($v = \text{const}$)

Перевод в систему СИ:

$m = 0,2 \cdot 1000 \text{ кг} = 200 \text{ кг}$

$s = 0,5 \cdot 1000 \text{ м} = 500 \text{ м}$

Найти:

$A - ?$

Решение:

Работа $\text{A}$ определяется по формуле:

$A = F \cdot s$

где $\text{F}$ — сила, с которой лошадь тянет воз ($F_{тяги}$), а $\text{s}$ — пройденное расстояние.

Поскольку воз движется равномерно, то согласно первому закону Ньютона, равнодействующая всех сил, действующих на воз, равна нулю. В горизонтальном направлении на воз действуют две силы: сила тяги лошади $F_{тяги}$ и сила трения $F_{тр}$. Так как движение равномерное, эти силы уравновешивают друг друга:

$F_{тяги} = F_{тр}$

Сила трения скольжения вычисляется по формуле:

$F_{тр} = \mu \cdot N$

где $\mu$ — коэффициент трения, $\text{N}$ — сила нормальной реакции опоры.

Для тела, движущегося по горизонтальной поверхности, сила нормальной реакции опоры равна силе тяжести:

$N = m \cdot g$

где $\text{g}$ — ускорение свободного падения, примем $g \approx 9,8 \text{ м/с}^2$.

Тогда сила тяги равна:

$F_{тяги} = \mu \cdot m \cdot g$

Теперь можем найти работу, совершаемую лошадью:

$A = F_{тяги} \cdot s = \mu \cdot m \cdot g \cdot s$

Подставим числовые значения:

$A = 0,02 \cdot 200 \text{ кг} \cdot 9,8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 500 \text{ м} = 19600 \text{ Дж}$

Результат можно выразить в килоджоулях:

$19600 \text{ Дж} = 19,6 \text{ кДж}$

Ответ: $19600 \text{ Дж}$ или $19,6 \text{ кДж}$.