Какая сила натянута на мышцу бицепса при подъеме ядра массой 10 кг, если расстояние от центра ядра до локтя равно

Yascherica_3212

7

Для решения задачи, нам понадобятся некоторые физические законы. Один из таких законов — это закон сохранения энергии. По этому закону, работа, которая совершается при подъеме ядра, равна изменению потенциальной энергии ядра.

Изначально, ядро находится на земле и имеет потенциальную энергию, равную нулю. После подъема ядра на определенную высоту, оно обладает потенциальной энергией \( m \cdot g \cdot h \), где \( m \) — масса ядра, \( g \) — ускорение свободного падения, \( h \) — высота подъема.

Мы знаем, что масса ядра равна 10 кг. Ускорение свободного падения на Земле принимается равным приближенно 9,8 м/с².

Так как ядро поднимается до локтя, то высота подъема, которую мы будем использовать в формуле, равна сумме расстояний от центра ядра до локтя и от локтя до места крепления мышцы. То есть, высота подъема \( h \) равна 0,32 м + 0,04 м = 0,36 м.

Теперь, чтобы найти силу натяжения на мышцу бицепса, нам нужно выразить ее через работу и высоту подъема. Формула для вычисления работы выглядит следующим образом:

\[ \text{Работа} = \text{Сила} \times \text{Расстояние}. \]

В нашем случае, сила натяжения на мышцу бицепса это искомое значение, а расстояние равно высоте подъема.

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ \text{Работа} = \text{Сила} \times 0.36. \]

Также, работа является изменением потенциальной энергии ядра:

\[ \text{Работа} = m \cdot g \cdot h. \]

Подставляя значения, получаем:

\[ m \cdot g \cdot h = \text{Сила} \cdot 0.36. \]

Из этого выражения можно выразить силу:

\[ \text{Сила} = \frac{m \cdot g \cdot h}{0.36}. \]

Подставляя значения, получаем:

\[ \text{Сила} = \frac{10 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} \cdot 0.36 \, \text{м}}{0.36} = 10 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} = 98 \, \text{Н}. \]

Таким образом, сила натяжения на мышцу бицепса при подъеме ядра массой 10 кг равна 98 Н. Ответ: 98 Н.