Номер 4, страница 24 - гдз по физике 9 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 4. Импульс, работа, мощность. Вариант 1 - номер 4, страница 24.

Условие.

4. Брусок равномерно тянут по горизонтальной плоскости стола с помощью горизонтально направленной нити. Масса бруска $3 \text{ кг}$, пройденное им расстояние $2 \text{ м}$, коэффициент трения между столом и бруском $0,5$. Чему равна при этом работа силы тяжести?

А. $0 \text{ Дж}$.

Б. $30 \text{ Дж}$.

В. $-30 \text{ Дж}$.

Г. $3 \text{ Дж}$.

Решение.

Дано:

Масса бруска $m = 3$ кг

Пройденное расстояние $s = 2$ м

Коэффициент трения $\mu = 0,5$

Найти:

Работу силы тяжести $A_{тяж}$

Решение:

Работа силы определяется по формуле: $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $F$ — это модуль силы, $s$ — модуль перемещения, а $\alpha$ — угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данном случае нам нужно найти работу силы тяжести ($A_{тяж}$). Сила тяжести ($F_{тяж}$) всегда направлена вертикально вниз, перпендикулярно поверхности стола.

Перемещение бруска происходит по горизонтальной плоскости стола. Следовательно, вектор перемещения $s$ направлен горизонтально.

Угол $\alpha$ между вектором силы тяжести (направлен вниз) и вектором перемещения (направлен горизонтально) равен $90^\circ$.

Косинус угла $90^\circ$ равен нулю: $\cos(90^\circ) = 0$.

Подставим это значение в формулу работы:

$A_{тяж} = F_{тяж} \cdot s \cdot \cos(90^\circ) = F_{тяж} \cdot s \cdot 0 = 0$ Дж.

Таким образом, когда сила перпендикулярна перемещению, ее работа равна нулю. Данные о массе, пройденном расстоянии и коэффициенте трения в данном случае являются избыточными для нахождения работы именно силы тяжести.

Ответ: 0 Дж.