Номер 101, страница 231 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Работа и мощность. Энергия. Задачи для повторения - номер 101, страница 231.

Условие.

101. Ученик держит в руках портфель. Совершается ли при этом механическая работа?

Решение.

Решение 2.

Решение

В физике механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила и под действием этой силы тело совершает перемещение. Работа ($A$) определяется формулой:

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

где $F$ – это приложенная к телу сила, $s$ – это перемещение тела, а $\alpha$ – это угол между вектором силы и вектором перемещения.

В рассматриваемой ситуации ученик держит портфель в руках. Чтобы удерживать портфель, он прикладывает к нему силу, направленную вертикально вверх, равную по модулю и противоположную по направлению силе тяжести, действующей на портфель. Таким образом, сила, прикладываемая учеником ($F$), не равна нулю.

Однако в условии задачи сказано, что ученик "держит" портфель, что подразумевает отсутствие движения. Портфель находится в состоянии покоя относительно земли, следовательно, его перемещение ($s$) равно нулю.

Подставляя значение перемещения в формулу работы, получаем:

$A = F \cdot 0 \cdot \cos(\alpha) = 0$

Таким образом, несмотря на то что ученик прикладывает силу и его мышцы устают (совершается физиологическая работа), с точки зрения механики, работа не совершается, поскольку отсутствует главное условие – перемещение тела.

Ответ: Нет, при удержании портфеля в руках механическая работа не совершается, так как перемещение портфеля равно нулю.