ID: 00014565
Человек, равномерно поднимая верёвку, достал ведро с водой из колодца глубиной $10$ м. Масса ведра $1{,}5$ кг, масса воды в ведре $10$ кг. Какова работа силы упругости верёвки?
Ответ дайте в джоулях.
Источник: Сборник Гиголо
Ключевое слово — «равномерно». Раз ведро поднимается без разгона, оно в равновесии: верёвка тянет вверх ровно с такой силой, с какой вес тянет вниз. Значит, сила упругости верёвки по модулю равна весу ведра с водой.
Общая масса груза: $m = m_{ведра} + m_{воды} = 1{,}5 + 10 = 11{,}5$ кг. При равномерном подъёме сила верёвки равна силе тяжести:
$F = mg = 11{,}5\cdot 10 = 115$ Н.
Сила направлена вверх и тянет на всю глубину колодца $h = 10$ м — туда же, куда движется ведро. Поэтому работа положительна:
$A = F h = 115\cdot 10 = 1150$ Дж.