Какую работу выполняет сила тяжести, когда человек массой 60 кг спускается по лестнице длиной 20 метров, которая
Какую работу выполняет сила тяжести, когда человек массой 60 кг спускается по лестнице длиной 20 метров, которая наклонена под углом 30° к горизонту?
Zhuzha_2780 24
Спасибо за ваш вопрос! Для того чтобы решить эту задачу, нам понадобятся знания из физики и некоторые формулы. Давайте начнем!Сначала определим, какую работу выполняет сила тяжести при спуске по лестнице. Работа определяется как перемещение объекта в направлении действия силы. В данном случае, объектом является человек, который спускается по лестнице, а сила тяжести действует вниз.
Мы можем использовать формулу работы, которая выглядит следующим образом:
\[Работа = Сила \times Расстояние \times \cos(\Theta)\]
где:
- Сила - сила тяжести, действующая на объект (в нашем случае, это вес человека, который равен массе умноженной на ускорение свободного падения, \(F = m \cdot g\))
- Расстояние - длина пути, по которому перемещается объект (в нашем случае, это длина лестницы, равная 20 метрам)
- \(\cos(\Theta)\) - косинус угла между силой и направлением движения объекта (в нашем случае, это угол наклона лестницы, равный 30°)
Давайте теперь рассчитаем каждую составляющую и подставим их в формулу.
1) Рассчитаем силу тяжести, действующую на человека:
\[F = m \cdot g\]
где м - масса человека (60 кг)
g - ускорение свободного падения (9.8 м/с²)
Подставляя значения:
\[F = 60 \cdot 9.8\]
\[F = 588 \, Н\]
2) Рассчитаем косинус угла \(\Theta\):
\(\cos(30°)\)
По таблице значений косинуса, косинус угла 30° равен \(0.866\).
3) Теперь подставим значения в формулу работы:
\[Работа = 588 \cdot 20 \cdot 0.866\]
\[Работа \approx 10,209.6 \, Дж\]
Итак, сила тяжести выполняет работу примерно равную \(10,209.6 \, Дж\), когда человек массой 60 кг спускается по лестнице длиной 20 метров, которая наклонена под углом 30° к горизонту.
Надеюсь, этот ответ ясно объясняет решение задачи. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!