Краткое пояснение: Решим каждую задачу по физике по порядку, используя известные формулы для работы.
2. Работа силы тяжести
-
Шаг 1: Переведем массу камня в килограммы: 200 г = 0.2 кг.
-
Шаг 2: Найдем работу, совершенную силой тяжести при поднятии камня на высоту 6 м:
\[ A = -mgh = -0.2 \cdot 9.8 \cdot 6 = -11.76 \text{ Дж} \]
-
Шаг 3: При падении камня работа силы тяжести будет равна по модулю, но противоположна по знаку:
\[ A = 11.76 \text{ Дж} \]
Ответ: Работа силы тяжести при поднятии равна -11.76 Дж, при падении - 11.76 Дж.
3. Глубина колодца
-
Шаг 1: Найдем глубину колодца, зная массу ведра с водой и совершенную работу:
\[ A = mgh \]
Отсюда:
\[ h = \frac{A}{mg} = \frac{650}{10 \cdot 9.8} \approx 6.63 \text{ м} \]
Ответ: Глубина колодца примерно равна 6.63 м.
4. Работа экскаватора
-
Шаг 1: Определим вес грунта, поднимаемого экскаватором за один прием.
Дано: V = 14 м³, h = 20 м, P_ковша = 20 кН = 20000 Н.
Плотность грунта примем равной ρ = 1500 кг/м³ (в среднем).
-
Шаг 2: Масса грунта:
\[ m = \rho V = 1500 \cdot 14 = 21000 \text{ кг} \]
-
Шаг 3: Вес грунта:
\[ P_{\text{грунта}} = mg = 21000 \cdot 9.8 = 205800 \text{ Н} = 205.8 \text{ кН} \]
-
Шаг 4: Общий вес, поднимаемый экскаватором:
\[ P_{\text{общий}} = P_{\text{грунта}} + P_{\text{ковша}} = 205.8 + 20 = 225.8 \text{ кН} = 225800 \text{ Н} \]
-
Шаг 5: Работа, совершаемая экскаватором:
\[ A = P_{\text{общий}} \cdot h = 225800 \cdot 20 = 4516000 \text{ Дж} = 4516 \text{ кДж} \]
Ответ: Работа, совершаемая экскаватором, равна 4516 кДж.