Какова работа, совершенная лифтом массой 1000 кг, поднимающимся на высоту 9 м за 3 сек, в двух случаях:

1. если лифт поднимается равномерно
2. если лифт поднимается равноускоренно, начиная с нулевой скорости

Физика 11 класс Работа и энергия работа лифта лифт масса 1000 кг подъем на высоту 9 м равномерный подъём равноускоренный подъем физика 11 класс Новый

Для решения задачи о работе, совершенной лифтом, необходимо рассмотреть два случая: равномерное движение и равноускоренное движение. В обоих случаях работа будет связана с изменением потенциальной энергии лифта.

1. Лифт поднимается равномерно:

Когда лифт поднимается равномерно, это означает, что его скорость постоянна, и на него не действует дополнительное ускорение. В таком случае работа, совершаемая лифтом, равна изменению потенциальной энергии.

• Формула для работы: W = m * g * h
• где:
• W - работа (в джоулях),
• m - масса лифта (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота подъема (в метрах).

Подставим известные значения:

• m = 1000 кг,
• g = 9.81 м/с²,
• h = 9 м.

Теперь расчет:

• W = 1000 * 9.81 * 9 = 88290 Дж.

Таким образом, работа, совершенная лифтом при равномерном подъеме, составляет 88290 Дж.

2. Лифт поднимается равноускоренно, начиная с нулевой скорости:

В этом случае лифт начинает движение с нулевой скорости и ускоряется. Для нахождения работы, совершенной лифтом, нужно учитывать как изменение потенциальной энергии, так и работу, связанную с ускорением.

• Сначала найдем ускорение: Если лифт поднимается на высоту 9 м за 3 секунды, мы можем использовать формулу для равноускоренного движения:

s = vt + (at²)/2

• где:
• s - перемещение (9 м),
• v - конечная скорость (неизвестна),
• a - ускорение (неизвестно),
• t - время (3 с).

Поскольку у нас нет конечной скорости, мы можем выразить ее через ускорение:

• v = a * t.

Подставим это в уравнение перемещения:

• 9 = (a * 3) * 3 + (a * 3²) / 2.

Упростим уравнение:

• 9 = 9a + 4.5a
• 9 = 13.5a
• a = 9 / 13.5 = 0.67 м/с².

Теперь, зная ускорение, можем найти конечную скорость:

• v = a * t = 0.67 * 3 = 2 м/с.

Теперь найдем работу:

• Работа, совершенная лифтом: W = m * g * h + (m * (v²) / 2)

Подставим значения:

• W = 1000 * 9.81 * 9 + (1000 * (2²) / 2)
• W = 88290 + 2000 = 90290 Дж.

Таким образом, работа, совершенная лифтом при равноускоренном подъеме, составляет 90290 Дж.

Итак, итоговые результаты:

• Работа при равномерном подъеме: 88290 Дж.
• Работа при равноускоренном подъеме: 90290 Дж.