При решении данной задачи нам необходимо использовать принцип сохранения механической энергии.
Подъем ящика с гвоздями на высоту можно описать следующей формулой:
Работа, совершенная при подъеме, равна приращению потенциальной энергии системы. Таким образом, работа подъема ящика с гвоздями равна изменению их потенциальной энергии:
Работа = Потенциальная энергия в итоговом положении – Потенциальная энергия в начальном положении
Известно, что работа подъема равна 1783 Дж, высота подъема 6 м, а масса ящика равна 5 кг.
Потенциальная энергия системы, состоящей из ящика и гвоздей, равна потенциальной энергии ящика и гвоздей в итоговом положении:
Работа = (масса ящика + масса гвоздей) * ускорение свободного падения * высота
Раскрыв данное уравнение, можем выразить массу гвоздей:
1783 = (5 + м) * 9.8 * 6
Далее решаем уравнение и находим массу гвоздей.