Номер 2, страница 179 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

2. Какая работа совершается при подъеме гранитной плиты объемом 2 м³ на высоту 12 м?

2. Дано:

Объем гранитной плиты: $V = 2$ м³

Высота подъема: $h = 12$ м

Плотность гранита (табличное значение): $\rho = 2600$ кг/м³

Ускорение свободного падения: $g \approx 9.8$ Н/кг

Все данные приведены в системе СИ.

Найти:

Работу $\text{A}$.

Решение:

Работа, совершаемая при подъеме тела, вычисляется по формуле механической работы:

$A = F \cdot h$

где $\text{A}$ – это работа, $\text{F}$ – сила, приложенная к телу, а $\text{h}$ – перемещение (в данном случае высота подъема).

Для равномерного подъема плиты необходимо приложить силу, равную по величине силе тяжести, действующей на плиту:

$F = F_т = m \cdot g$

где $\text{m}$ – масса плиты, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения.

Масса плиты не дана напрямую, но ее можно вычислить через объем $\text{V}$ и плотность $\rho$ гранита:

$m = \rho \cdot V$

Объединим формулы. Подставим выражение для массы в формулу силы, а затем выражение для силы в формулу работы:

$A = m \cdot g \cdot h = (\rho \cdot V) \cdot g \cdot h$

Теперь мы можем подставить все известные значения в итоговую формулу и произвести вычисления.

Сначала найдем массу плиты:

$m = 2600 \frac{\text{кг}}{\text{м³}} \cdot 2 \text{ м³} = 5200$ кг

Теперь вычислим работу:

$A = 5200 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 12 \text{ м} = 611520$ Дж

Полученное значение можно для удобства перевести в килоджоули (кДж):

$611520 \text{ Дж} = 611.52 \text{ кДж}$

Ответ: при подъеме гранитной плиты совершается работа, равная $611520$ Дж (или $611.52$ кДж).