Какова работа силы тяжести, действующей на груз массой 1 кг, при его вертикальном подъеме вверх? Также определите

Romanovich

67

Для решения данной задачи, нам понадобятся две формулы. Первая формула связывает работу, силу и перемещение, а вторая формула определяет мощность.

1. Работа силы тяжести:

Работа является скалярной величиной и равна произведению силы на перемещение:

\[ \text{Работа} = \text{Сила} \times \text{Перемещение} \]

В данной задаче сила тяжести равна весу груза, который можно вычислить, умножив массу на ускорение свободного падения:

\[ \text{Сила} = \text{Масса} \times \text{Ускорение свободного падения} \]

Подставляя значения, получаем:

\[ \text{Сила} = 1 \, \text{кг} \times 10 \, \text{м/с²} = 10 \, \text{кг} \cdot \text{м/с²} \]

Теперь нужно определить, какое перемещение выполняет груз при вертикальном подъеме вверх. У нас задана высота подъема, которую обозначим за h:

\[ \text{Перемещение} = h = 10 \, \text{м} \]

Теперь, подставляя значения в формулу работы, получаем:

\[ \text{Работа} = (10 \, \text{кг} \cdot \text{м/с²}) \times 10 \, \text{м} = 100 \, \text{Дж} \]

Таким образом, работа силы тяжести при вертикальном подъеме груза массой 1 кг на высоту 10 м составляет 100 Дж.

2. Мощность:

Мощность вычисляется, делением сделанной работы на затраченное время:

\[ \text{Мощность} = \frac{\text{Работа}}{\text{Время}} \]

У нас задано время подъема, которое составляет 5 с:

\[ \text{Время} = 5 \, \text{с} \]

Теперь, подставляя значения в формулу мощности:

\[ \text{Мощность} = \frac{100 \, \text{Дж}}{5 \, \text{с}} = 20 \, \text{Вт} \]

Таким образом, мощность силы тяжести при подъеме груза массой 1 кг на высоту 10 м в течение 5 с составляет 20 Вт.