Для решения этой задачи нам нужно определить две работы: работу силы, с которой учащийся поднимает книгу, и работу равнодействующей всех сил, действующих на книгу.
-
Определим силу, с которой учащийся поднимает книгу.
- Сначала найдем вес книги. Вес — это сила тяжести, действующая на книгу, и рассчитывается по формуле: Fтяжести = m * g, где m — масса книги, g — ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).
- Масса книги: 800 г = 0,8 кг.
- Подставим значения: Fтяжести = 0,8 кг * 9,8 м/с² = 7,84 Н.
- Теперь найдем силу, с которой учащийся поднимает книгу. Эта сила должна преодолеть силу тяжести и обеспечить дополнительное ускорение. Формула для силы: Fучащегося = m * (g + a), где a — ускорение, с которым поднимается книга.
- Подставим значения: Fучащегося = 0,8 кг * (9,8 м/с² + 1,5 м/с²) = 0,8 кг * 11,3 м/с² = 9,04 Н.
-
Рассчитаем работу силы учащегося.
- Работа рассчитывается по формуле: A = F * s, где F — сила, s — перемещение (высота, на которую поднимается книга).
- Высота: 75 см = 0,75 м.
- Подставим значения: A = 9,04 Н * 0,75 м = 6,78 Дж.
-
Определим работу равнодействующей всех сил.
- Равнодействующая сила — это та сила, которая обеспечивает ускорение книги. Она равна произведению массы на ускорение: Fравнодействующая = m * a.
- Подставим значения: Fравнодействующая = 0,8 кг * 1,5 м/с² = 1,2 Н.
- Работа равнодействующей силы: Aравнодействующая = Fравнодействующая * s = 1,2 Н * 0,75 м = 0,9 Дж.
Итак, работа силы, с которой учащийся поднимает книгу, составляет 6,78 Дж, а работа равнодействующей всех сил — 0,9 Дж.