Какое ускорение необходимо для вертикального подъема груза массой 2 кг, если на расстоянии 5 м была совершена работа

Тимофей

59

Для решения данной задачи, нам пригодятся знания о работе и кинематике.

Сначала посмотрим на формулу для работы $W$. Работу можно выразить как произведение силы, действующей на тело, на перемещение этого тела по направлению силы:

$$W=F\cdot s$$

Где:
$W$ - работа (в данном случае, 0.15 кДж),
$F$ - сила (которую мы хотим найти),
$s$ - перемещение (5 м).

Мы также знаем, что сила и работа связаны с ускорением $a$ и массой $m$ тела следующим образом:

$$W=F\cdot s=m\cdot a\cdot s$$

Теперь мы можем выразить силу $F$ через ускорение $a$ и массу $m$:

$$F=\frac{W}{s}$$

Подставим известные значения:

$$F=\frac{0.15кДж}{5м}$$

Чтобы правильно выразить силу в системе СИ, нужно перевести килоджоули в джоули, учитывая, что 1 кДж = 1000 Дж:

$$F=\frac{0.15кДж\cdot 1000}{5м}$$

Выполняя простые вычисления, получаем:

$$F=30Н$$

Теперь у нас есть сила $F$, но нам нужно выразить ускорение $a$. Используем второй закон Ньютона, который связывает силу с массой и ускорением:

$$F=m\cdot a$$

Решим это уравнение относительно $a$:

$$a=\frac{F}{m}=\frac{30Н}{2кг}$$

Переведем массу из килограммов в граммы, учитывая, что 1 кг = 1000 г:

$$a=\frac{30Н}{2кг\cdot 1000}$$

Выполняя вычисления, получаем:

$$a=0.015м/{с}^2$$

Таким образом, ускорение необходимое для вертикального подъема груза массой 2 кг на расстояние 5 м с совершением работы в размере 0.15 кДж, составляет 0.015 м/с².