Чтобы решить задачу о совершенной механической работе, нам нужно использовать формулу работы, которую выполняет сила тяжести при поднятии тела на высоту.
Дано:
- Масса тела (m) = 5 кг
- Высота (h) = 2 м
- Ускорение свободного падения (g) = 9,8 м/с² (обычно округляется до 10 м/с² для упрощения расчетов)
Формула работы:
Работа (A), совершаемая силой тяжести при подъеме тела, определяется как: \[ A = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( m \) — масса тела,
- \( g \) — ускорение свободного падения,
- \( h \) — высота.
Подсчеты:
Подставим известные значения в формулу:
Определим вес тела: \( F = m \cdot g = 5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}² = 49 \, \text{Н} \)
Подставим значения в формулу работы: \[ A = 5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}² \cdot 2 \, \text{м} \] \[ A = 5 \cdot 9,8 \cdot 2 \] \[ A = 5 \cdot 19,6 \] \[ A = 98 \, \text{Дж} \]
Ответ:
Совершенная механическая работа равна 98 джоулям (Дж).
Заключение:
Мы нашли, что работа, необходимая для подъема тела массой 5 кг на высоту 2 метра, составляет 98 Дж. Эта работа равна произведению массы, ускорения свободного падения и высоты, на которую поднимается тело.