Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F 1 = 6 Н. Чему равна сила F 2 , если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F 1 равн…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
Задание №7
№7
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
Задание №7
№7
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
Задание №7
№7
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м . При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
Задание №7
№7
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Тело движется в положительном направлении оси Ox . На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F x силы, действующей на тело.…
Импульс тела
Задание №7
№7
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность

Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, равную 1,4 Н. Чему равна работа, совершённая силой тяжести, если известно, что брусок переместили по горизонтальной поверхности на расстояние 50 см?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи проанализируем условия движения бруска и определение механической работы.

Дано:
$F_{тяг} = 1,4 \text{ Н}$
$S = 50 \text{ см} = 0,5 \text{ м}$
$\alpha = 90^{\circ}$ (угол между силой тяжести и перемещением)
$A_{mg} - ?$

Физическое обоснование и расчет:
1. По определению, механическая работа $A$ силы $F$ при перемещении тела на расстояние $S$ вычисляется по формуле:
$A = F \cdot S \cdot \cos\alpha$ ,
где $\alpha$ — угол между вектором приложенной силы и вектором перемещения.

2. В данной задаче брусок перемещается по горизонтальной поверхности. Это означает, что вектор перемещения $\vec{S}$ направлен вдоль горизонтали.

3. Сила тяжести $m\vec{g}$ всегда направлена вертикально вниз. Таким образом, угол $\alpha$ между направлением силы тяжести и направлением перемещения составляет $90^{\circ}$ .

4. Из курса математики известно, что косинус прямого угла равен нулю: $\cos 90^{\circ} = 0$ .

5. Подставим значения в формулу работы для силы тяжести:
$A_{mg} = m \cdot g \cdot S \cdot \cos 90^{\circ}$
$A_{mg} = m \cdot g \cdot S \cdot 0 = 0 \text{ Дж}$ .

Вывод: Если сила направлена перпендикулярно перемещению тела, то данная сила работу не совершает.

Ответ: 0 Дж

Источник: ФИПИ