ТЗ-18. Механическая работа 1. Металлический шар массой 500 г падает на землю с высоты 3 м. Какую работу при этом совершает сила тя- жести? 2. Штангист поднял штангу на высоту 2 м, совершив при этом работу 3 кДж. Какова масса штанги? 3. Какую работу совершил за 1 ч насос, поднимающий 15 кг воды на высоту 4 м за 1 с? 4. Трактор перемещает платформу со скоростью 7,2 км/ч, развивая тяговое усилие 25 кН. Какую работу совершает трактор за 10 мин?

1. Работа силы тяжести

Смотри, тут всё просто: Работа силы тяжести находится по формуле: A = mgh, где m – масса тела, g – ускорение свободного падения, h – высота.

• Переводим массу в килограммы: m = 500 г = 0,5 кг.
• Подставляем значения: A = 0,5 кг * 9,8 м/с² * 3 м = 14,7 Дж.

Ответ: 14,7 Дж

2. Масса штанги

Логика такая: Работа, совершённая при поднятии штанги, равна потенциальной энергии, которую приобрела штанга: A = mgh, где m – масса штанги, g – ускорение свободного падения, h – высота.

• Переводим работу в джоули: A = 3 кДж = 3000 Дж.
• Выражаем массу: m = A / (gh).
• Подставляем значения: m = 3000 Дж / (9,8 м/с² * 2 м) ≈ 153,06 кг.

Ответ: ≈ 153,06 кг

3. Работа насоса

Смотри, тут всё просто: Работа насоса находится по формуле: A = mgh, где m – масса воды, g – ускорение свободного падения, h – высота.

• Определяем общую массу воды, поднятую за 1 час: m_общая = 15 кг/с * 3600 с = 54000 кг.
• Подставляем значения: A = 54000 кг * 9,8 м/с² * 4 м = 2116800 Дж = 2,1168 МДж.

Ответ: 2,1168 МДж

4. Работа трактора

Логика такая: Работа, совершаемая трактором, находится по формуле: A = Fs, где F – сила тяги, s – расстояние, пройденное трактором.

• Определяем расстояние, пройденное трактором за 10 минут:
  • Переводим скорость в м/с: v = 7,2 км/ч = 2 м/с.
  • Переводим время в секунды: t = 10 мин = 600 с.
  • s = vt = 2 м/с * 600 с = 1200 м.
• Переводим силу в ньютоны: F = 25 кН = 25000 Н.
• Подставляем значения: A = 25000 Н * 1200 м = 30000000 Дж = 30 МДж.

Ответ: 30 МДж