Какое соотношение между работой A1, выполненной работником, когда он подтягивает груз вертикально вверх, стоя на стене

Глория_1417

41

Спасибо за вопрос! Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать принцип сохранения механической работы. Работа может быть определена как произведение силы на перемещение - \(A = F \cdot d\).

Когда работник подтягивает груз вертикально вверх, на него действует сила тяжести \(F_1 = m \cdot g\), где \(m\) - масса груза и \(g\) - ускорение свободного падения. Перемещение груза равно высоте подъема, обозначим его как \(h\). Таким образом, работа A1 будет равна \(A_1 = F_1 \cdot h = (m \cdot g) \cdot h\).

Когда работник поднимает тот же груз на ту же высоту, стоя на земле, работает две силы: сила тяжести \(F_1\) и нормальная сила, равная силе тяжести и направленная вверх. Общая сила будет равна нулю, так как груз находится в покое (стоит на полу). Поэтому, сила, которую работник должен приложить, равна силе тяжести \(F_1 = m \cdot g\). Перемещение груза также равно высоте подъема \(h\). Таким образом, работа A2 в этом случае будет равна \(A_2 = F_1 \cdot h = (m \cdot g) \cdot h\).

Сравнивая выражения для работ A1 и A2, можно заметить, что они равны, так как имеют одинаковые выражения: \(A_1 = A_2 = (m \cdot g) \cdot h\).

Таким образом, мы можем сделать вывод, что соотношение между работой A1 и работой A2, когда работник подтягивает груз вертикально вверх, стоя на стене, и когда он поднимает тот же груз на ту же высоту, стоя на земле, составляет 1:1.