Какую работу выполнил подъемный кран, поднимая вертикально груз массой 200 кг с ускорением 0,1 м/с² на протяжении 20 секунд?

Физика 8 класс Работа и энергия работа подъёмного крана подъем груза физика 8 класс масса груза ускорение формула работы вертикальный подъем время подъема расчет работы физические величины Новый

Чтобы рассчитать работу, выполненную подъемным краном, нам нужно учитывать несколько факторов: массу груза, ускорение, время подъема и высоту, на которую был поднят груз. Давайте разберем это шаг за шагом.

Шаг 1: Определим силу, действующую на груз.

Сила, необходимая для подъема груза, включает в себя силу тяжести и силу, необходимую для создания заданного ускорения. Сначала найдем силу тяжести:

• Сила тяжести (Fт) = масса (m) * ускорение свободного падения (g).
• g = 9,8 м/с² (приблизительно).

Таким образом, сила тяжести будет:

• Fт = 200 кг * 9,8 м/с² = 1960 Н.

Теперь найдем силу, необходимую для создания ускорения:

• Сила (F) = масса (m) * ускорение (a).
• F = 200 кг * 0,1 м/с² = 20 Н.

Теперь суммируем эти две силы, чтобы получить полную силу, которую должен развивать кран:

• Fполная = Fт + F = 1960 Н + 20 Н = 1980 Н.

Шаг 2: Найдем высоту, на которую был поднят груз.

Чтобы найти высоту, на которую был поднят груз, используем формулу для перемещения:

• h = a * t² / 2, где a - общее ускорение (ускорение свободного падения плюс заданное ускорение), t - время.

Общее ускорение (a) будет равно g + 0,1 м/с² = 9,8 м/с² + 0,1 м/с² = 9,9 м/с².

Теперь подставим значения в формулу:

• h = 9,9 м/с² * (20 с)² / 2 = 9,9 * 400 / 2 = 1980 м.

Шаг 3: Рассчитаем работу, выполненную краном.

Работа (A) рассчитывается по формуле:

• A = F * h.

Теперь подставим известные значения:

• A = 1980 Н * 1980 м = 3920400 Дж.

Таким образом, работа, выполненная подъемным краном, составляет 3920400 Дж.