Чтобы определить, какую работу выполнил пассажир, поднимая чемодан, нам нужно использовать формулу для расчета работы:
Работа (A) = сила (F) × расстояние (s) × cos(α)
В данном случае, сила, с которой мы поднимаем чемодан, равна весу чемодана, а расстояние — это высота, на которую мы его поднимаем. Угол α равен 0 градусов, так как движение происходит вертикально вверх.
Шаги решения:
- Определим силу (F). Сила, с которой мы поднимаем чемодан, равна его весу. Вес можно рассчитать по формуле:
- Вес (F) = масса (m) × ускорение свободного падения (g).
- Ускорение свободного падения g примерно равно 9.8 м/с².
- Масса чемодана m = 15 кг.
- Подставляем значения:
- F = 15 кг × 9.8 м/с² = 147 Н (ньютонов).
- Определим расстояние (s). В данном случае расстояние равно высоте полки:
- Определим угол (α). Так как чемодан поднимается вертикально вверх, угол α = 0 градусов.
- Теперь подставим все значения в формулу работы:
- A = F × s × cos(0°).
- cos(0°) = 1, поэтому:
- A = 147 Н × 2 м × 1 = 294 Дж (джоулей).
Ответ: Пассажир выполнил работу в 294 джоуля.