Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать формулу для работы, совершенной при поднятии объекта против силы тяжести:
\[ A = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( A \) — работа (в джоулях),
- \( m \) — масса объекта (в килограммах),
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)),
- \( h \) — высота, на которую подняли объект (в метрах).
Шаг 1: Преобразуем высоту в метры.
Высота равна 1800 см. Чтобы преобразовать в метры, нужно поделить на 100:
\[ h = \frac{1800 \, \text{см}}{100} = 18 \, \text{м} \]
Шаг 2: Подставим известные значения в уравнение.
У нас есть работа, которая составила 2160 Дж, высота 18 м, и значение \( g \):
\[ 2160 = m \cdot 9.81 \cdot 18 \]
Шаг 3: Выразим массу \( m \).
Чтобы найти массу, нам нужно решить уравнение относительно \( m \):
\[ m = \frac{2160}{9.81 \cdot 18} \]
Теперь можем подставить значения и вычислить массу:
\[ m = \frac{2160}{176.58} \approx 12.2 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса бочки составляет примерно 12.2 кг.
Шаг 4: Проверка.
Чтобы убедиться, что ответ правильный, можем проверить, какова работа, если бы бочка действительно весила 12.2 кг:
\[ A = m \cdot g \cdot h = 12.2 \cdot 9.81 \cdot 18 \approx 2160 \, \text{Дж} \]
Это верно, значит, мы всё сделали правильно.
Ответ: Масса бочки примерно 12.2 кг.