Для решения задачи, нам нужно определить механическую работу, совершённую при подъёме груза из шахты. Работа (A) в физике может быть рассчитана по формуле:
\[ A = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( A \) — работа (в джоулях, Дж),
- \( m \) — масса груза (в килограммах, кг),
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \) на поверхности Земли),
- \( h \) — высота, на которую поднимается груз (в метрах, м).
В данном случае:
- \( m = 270 \, \text{кг} \)
- \( h = 45 \, \text{м} \)
- \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \)
Теперь подставим значения в формулу:
\[ A = 270 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 45 \, \text{м} \]
Теперь выполним расчёты:
Сначала вычислим произведение \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \) и \( 45 \, \text{м} \):
\[ 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 45 \, \text{м} = 441.45 \, \text{м}^2/\text{с}^2 \]
Теперь умножим это на массу:
\[ A = 270 \, \text{кг} \cdot 441.45 \, \text{м}^2/\text{с}^2 \]
\[ A \approx 119,996.5 \, \text{Дж} \]
Таким образом, механическая работа, необходимая для подъёма груза из шахты глубиной 45 м, составляет примерно \( 120,000 \, \text{Дж} \) (или 120 кДж).
Вывод
Работа, необходимая для поднятия груза массой 270 кг на высоту 45 м, составляет около 120 кДж. Это значение показывает, сколько энергии требуется для преодоления силы тяжести, действующей на груз.