Работа, мощность, энергия

Задание 55.1. Заполните пропуски в тексте, используя слова: тело; сила; работа.

В физике термин «механическая работа силы» используют как характеристику результата воздействия силы со стороны одного тела на другое, если при этом второе тело меняет своё положение в пространстве. Иногда вместо «работа силы» говорят «работа тела». Например, когда говорят о «работе локомотива», подразумевают «работу силы, приложенной к подвижному составу со стороны локомотива».

Задание 55.2. Штангист совершает различные действия. Поставьте знак «+», если в описанной ситуации штангист совершает над штангой положительную работу, знак «–» – если отрицательную, и число «0», если работа над штангой не совершается.

0 Штангист держится за штангу, лежащую на полу.
+ Штангист равномерно поднимает штангу.
+ Штангист удерживает штангу над головой.
- Штангист равномерно опускает штангу.

Задание 55.3. При помощи механизма равномерно поднимают груз вертикально вверх на высоту 2 м, прикладывая силу 500 Н. Какую работу при этом совершает приложенная к грузу сила?

Дано:
S = 2 м;
F = 500 Н.
A − ?
Решение:
Решение: направление движения тела совпадает с направлением силы $\overset{→}{F}$, следовательно, работа силы равна
A = FS;
А = 500 * 2 = 1000 Дж.
Ответ: 1000 Дж.

Задание 55.4. Мраморную плиту объёмом 2 $м^{3}$ равномерно поднимают вверх на высоту 4 м с помощью троса. Какую работу при этом совершает сила тяжести, действующая на плиту?

Дано:
S = 4 м;
V = 2 $м^{3}$;
$ρ_{мр} = 2700 кг/м^{3}$.
А − ?
Решение:
Решение: направление движения плиты противоположно направлению действия силы тяжести, следовательно,
A = − FS;
F = mg;
m = ρV;
A = −ρVgS;
g ≈10 Н/кг;
А = − 2700 * 2 * 10 * 4 = − 216 000 Дж = − 216 кДж.
Ответ: − 216 кДж.

Задание 55.5. Запишите значения работы в указанных единицах.

2000 Дж = 2 кДж
7 870 000 Дж = 7,87 МДж
0,05 Дж = 50 мДж
0,00043 Дж = 430 мкДж

Задание 55.6. Какую работу совершит мальчик, равномерно переместив санки на расстояние 5 м, прикладывая в горизонтальном направлении силу 3 Н? Какую работу при этом совершит сила трения, действующая на санки?

Дано:
S = 5 м;
F = 3 Н.
А − ?
Решение:
Если мальчик двигался равномерно, то работа мальчика по перемещению санок равна работе силы трения.
A = FS;
А = 3 * 5 = 15 Дж.
Ответ: 15 Дж.