Работа, произведенная рабочим, может быть определена по формуле:
[ W = F \cdot d \cdot \cos(\alpha) ]
где:
- ( W ) — работа,
- ( F ) — сила, действующая на бочку,
- ( d ) — расстояние перемещения (длина наклонной плоскости),
- ( \alpha ) — угол между силой и перемещением.
В данном случае, нам нужна сила, которую рабочий прикладывает к бочке. Чтобы поднять бочку вверх, необходимо преодолеть силу тяжести. Сила тяжести определяется как:
[ F_g = m \cdot g ]
где:
- ( m = 50 ) кг — масса бочки,
- ( g \approx 9.81 ) м/с² — ускорение свободного падения.
Подставим данные в формулу:
[ F_g = 50 , \text{кг} \cdot 9.81 , \text{м/с}^2 = 490.5 , \text{Н} ]
Теперь найдем работу, которая осуществляется при подъеме бочки по наклонной плоскости длиной 5 м. Угол наклона площадки 30°.
Поскольку мы пренебрегаем трением и тяга обеспечивает подъем бочки, мы подставляем значения в уравнение:
Сила, направленная вверх по наклонной плоскости, равна компоненте силы тяжести, действующая вдоль наклонной плоскости:
[ F = F_g \cdot \sin(30^\circ) = 490.5 \cdot 0.5 = 245.25 , \text{Н} ]
Теперь подставим всё в уравнение работы:
[ W = F \cdot d = 245.25 , \text{Н} \cdot 5 , \text{м} = 1226.25 , \text{Дж} ]
Ответ: 1226.25