Global EE

Работа и Мощность — Задание Физика 8 Класс №00050696

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

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

20
Другие задания по теме «Работа и Мощность» (8)