Работа и Мощность — Задание Физика 8 Класс №00050696
Работа и Мощность
№2. Задание без номера
ID: 00050696
Мальчик стоит у края колодца и бросает камень массой $200\text{ г}$ вертикально вверх. Камень вылетает из руки на уровне края колодца, поднимается на $5\text{ м}$ выше края, а потом падает прямо в колодец и долетает до воды, которая находится на $10\text{ м}$ ниже края. Сопротивление воздуха не учитывайте, $g = 10\text{ Н/кг}$.
Какую работу совершила сила тяжести за всё время полёта камня — от броска до удара о воду?
Ответ дайте в Дж.
Источник: Global_EE
Решение
Сила тяжести всё время тянет камень вниз. Когда камень летит вверх, он движется против этой силы, и её работа отрицательная. Когда падает — по силе, и работа положительная. Общая работа — сумма этих двух с учётом знаков.
Вес камня: масса $200\text{ г} = 0{,}2\text{ кг}$, поэтому
$$P = mg = 0{,}2\cdot 10 = 2\text{ Н}.$$
На подъёме камень прошёл $5\text{ м}$ вверх, против силы тяжести:
$$A_1 = -P\cdot 5 = -2\cdot 5 = -10\text{ Дж}.$$
Падал он с высоты $5\text{ м}$ над краем до воды на $10\text{ м}$ ниже края, то есть на $5 + 10 = 15\text{ м}$ вниз:
$$A_2 = P\cdot 15 = 2\cdot 15 = 30\text{ Дж}.$$
Складываем с учётом знаков:
$$A = A_1 + A_2 = -10 + 30 = 20\text{ Дж}.$$
Заметь: подъём на $5\text{ м}$ и обратное падение на те же $5\text{ м}$ до уровня края друг друга погасили. Проверим себя так: работа силы тяжести зависит только от того, на сколько тело опустилось от начала до конца. Начал камень на уровне края, закончил на $10\text{ м}$ ниже, и $2\cdot 10 = 20\text{ Дж}$. Тот же ответ.
Ответ
Другие задания по теме «Работа и Мощность» (8)
- Задание — №00050759 — Сила сопротивления воды движению катера растёт пропорционально квадрату его…
- Задание — №00050758 — Ручной поршневой насос подаёт воду в бак, уровень воды в котором на 8м выше…
- Задание — №00050757 — При ремонте причала со дна поднимают лебёдкой упавший бетонный блок массой…
- Задание — №00050756 — Люлька пожарной автолестницы вместе с пожарным поднимается вертикально с…
- Задание — №00050755 — Лошадь тянет плуг с силой 1000Н и идёт равномерно со скоростью 3,6км дробная…
- Задание — №00050754 — В автосервисе машину массой 1т поднимают гидравлическим подъёмником. Рабочий…
- Задание — №00050753 — Пустая моторная лодка, стоя на воде, вытесняла 0,6м в кубе воды. Её вытащили на…
- Задание — №00050752 — Вертолёт поднял опору для линии электропередачи массой 500кг от подножия горы…