Какова работа силы тяжести, которая действует на бетонную плиту массой 2 тонны, когда башенный кран поднимает её на высоту 15 метров?

Физика 11 класс Работа и энергия работа силы тяжести бетонная плита масса 2 тонны башенный кран высота 15 метров физика 11 класс Новый

Чтобы определить работу силы тяжести, действующей на бетонную плиту, нам нужно использовать формулу для работы:

Работа = Сила × Перемещение × cos(α)

Где:

• Сила - это сила, действующая на объект (в данном случае это сила тяжести);
• Перемещение - это расстояние, на которое объект перемещается;
• α - угол между направлением силы и направлением перемещения.

Теперь давайте разберем каждый шаг:

1. Определение силы тяжести: Сила тяжести (F) рассчитывается по формуле:

F = m × g

где:

• m - масса объекта (в данном случае 2 тонны, что равно 2000 кг);
• g - ускорение свободного падения, приблизительно равное 9.8 м/с².

Таким образом, сила тяжести:

F = 2000 кг × 9.8 м/с² = 19600 Н.

2. Определение перемещения: В данном случае перемещение (h) равно 15 метрам.
3. Определение угла: Угол α между направлением силы тяжести и направлением перемещения равен 180 градусам, так как сила тяжести направлена вниз, а перемещение - вверх. Следовательно, cos(180°) = -1.
4. Подстановка значений в формулу работы:

Работа = F × h × cos(α)

Работа = 19600 Н × 15 м × (-1)

Работа = -294000 Дж.

Итак, работа силы тяжести, действующей на бетонную плиту, составляет -294000 Дж.

Знак минус указывает на то, что работа силы тяжести направлена против перемещения плиты. Это означает, что для поднятия плиты кран должен выполнить положительную работу, которая равна 294000 Дж.