ID: 00016333
Человек взялся за конец лежащего на земле однородного стержня длиной L=2 м и массой m=100 кг и поднял этот конец на высоту H=1 м. Какую работу он совершил? Ответ дайте в джоулях.
Ускорение свободного падения примите равным g=10 м/с^2.
Источник: ФИПИ
Когда поднимают только один конец стержня, а другой остаётся на земле, стержень не весь поднимается вверх. Чтобы понять, на сколько «в среднем» поднялся стержень, удобно следить за его центром тяжести (центром масс) — точкой, в которой как бы сосредоточен весь вес.
У однородного стержня центр масс ровно посередине. Если один конец остался на земле (высота 0), а другой поднялся на H=1 м, то середина поднялась на половину этого: \Delta h=\dfrac{H}{2}=0{,}5 м.
Работа человека идёт на подъём центра масс: A=mg\Delta h=mg\dfrac{H}{2}.
A=100\cdot 10\cdot 0{,}5=500 Дж.
Ответ: 500 Дж.