Яка робота виконана силою, яка підняла вантаж масою 20 кг на 5 см, якщо ця сила застосована до довгого плеча важеля?

Лунный_Хомяк

15

Для решения данной задачи нам необходимо вычислить работу, выполненную силой, поднявшей груз массой 20 кг на высоту 5 см при применении этой силы к длинному плечу рычага.

Определение работы в данном случае можно записать следующим образом:

\[ W = F \cdot s \cdot \cos(\theta) \],

где:
\( W \) - работа,
\( F \) - сила,
\( s \) - путь подъема груза,
\( \theta \) - угол между силой и перемещением груза.

В данном случае угол между силой и перемещением груза равен 90 градусов, так как сила приложена к длинному плечу важеля, а груз перемещается перпендикулярно к этой силе. Косинус 90 градусов равен 0, поэтому косинус можем опустить из формулы.

Таким образом, формула работает сильно упрощается:

\[ W = F \cdot s \].

Масса груза равна 20 кг, а сила равна весу груза, который определяется формулой:

\[ F = m \cdot g \],

где:
\( F \) - сила (вес),
\( m \) - масса груза,
\( g \) - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с²).

Подставляя в формулу значения, получим:

\[ F = 20 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \].

Получив значение силы, можно вычислить работу:

\[ W = F \cdot s \],

где:
\( W \) - работа,
\( F \) - сила,
\( s \) - путь подъема груза.

Значение силы уже известно, осталось учесть, что груз перемещается на 5 см, что в метрах составляет 0,05 м.

\[ W = 20 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot 0,05 \, \text{м} \].

Произведя указанные вычисления, получим значение работы, выполненной силой при подъеме груза:

\[ W = 9,8 \, \text{Н} \cdot 0,05 \, \text{м} \].

Выполнив указанные вычисления, получим:

\[ W = 0,49 \, \text{джоулей} \].

Таким образом, сила, поднявшая груз массой 20 кг на высоту 5 см при применении к длинному плечу рычага, совершила работу, равную 0,49 джоулей.