Какова работа A, выполняемая при равноускоренном подъеме груза массой m = 100 кг на высоту h = 4 м за время t = 2 с?

Физика 10 класс Работа и энергия работа A равноускоренный подъем груз массой 100 кг высота h 4 м время t 2 с Новый

Для того чтобы найти работу, выполняемую при равноускоренном подъеме груза, нужно учитывать, что работа зависит от силы, которая действует на груз, и расстояния, на которое он поднимается. В данном случае мы будем использовать закон Ньютона и формулу для работы.

Шаг 1: Определим силу, действующую на груз.

• Сила тяжести, действующая на груз, рассчитывается по формуле: F = m * g, где:
  • m - масса груза (100 кг),
  • g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).

Подставим значения:

• F = 100 кг * 9.81 м/с² = 981 Н.

Шаг 2: Определим ускорение груза.

• При равноускоренном движении груз поднимается с постоянным ускорением. Мы можем использовать формулу для определения ускорения:

a = (v - u) / t, где:

• v - конечная скорость,
• u - начальная скорость (в данном случае 0, так как груз начинает движение из покоя),
• t - время (2 с).

Так как груз поднимается на высоту h = 4 м, мы можем использовать формулу для перемещения при равноускоренном движении:

h = u*t + (1/2)*a*t². Подставим известные значения:

• 4 м = 0 + (1/2)*a*(2 с)²

Упрощаем уравнение:

• 4 м = 2a
• a = 4 м / 2 = 2 м/с².

Шаг 3: Определим полную силу, действующую на груз.

• Сила, необходимая для подъема груза с ускорением, будет равна:

F_total = F + m*a, где:

• F - сила тяжести (981 Н),
• m - масса (100 кг),
• a - ускорение (2 м/с²).

Подставим значения:

• F_total = 981 Н + 100 кг * 2 м/с² = 981 Н + 200 Н = 1181 Н.

Шаг 4: Рассчитаем работу, выполненную при подъеме груза.

• Работа рассчитывается по формуле:

A = F_total * h, где:

• F_total - полная сила (1181 Н),
• h - высота (4 м).

Подставим значения:

• A = 1181 Н * 4 м = 4724 Дж.

Ответ: Работа, выполняемая при равноускоренном подъеме груза, составляет 4724 Дж.