Давайте решим каждую задачу по очереди, подробно объясняя каждый шаг.
1. Работа силы тяги автомобиля
Дано:
- Расстояние, пройденное автомобилем, \( s = 5\, \text{км} = 5000\, \text{м} \)
- Сила тяги, \( F = 3\, \text{kН} = 3000\, \text{Н} \)
Найти: работу, совершённую силой тяги, \( A \).
Формула:
Работа силы \( A = F \times s \times \cos(\theta) \)
где:
- \( \theta \) — угол между силой и направлением движения.
- В случае равномерного движения по горизонтали (без учёта сопротивления), сила и движение в одном направлении, значит \( \cos(0°) = 1 \).
Решение:
\( A = 3000\, \text{Н} \times 5000\, \text{м} \times 1 = 15\,000\, 000\, \text{Дж} \)
Ответ:
Работа, совершённая силой тяги, равна 15 МДж (мегаджоулей).
2. Работа штангиста при подъёме гири
Дано:
- Масса гири, \( m = 24\, \text{кг} \)
- Высота подъёма, \( h = 2\, \text{м} \)
- Ускорение свободного падения, \( g = 9,8\, \text{м/с}^2 \)
Найти: работу, совершённую при подъёме.
Формула:
Работа равна изменению потенциальной энергии:
\[ A = m g h \]
Решение:
\[ A = 24\, \text{кг} \times 9,8\, \text{м/с}^2 \times 2\, \text{м} = 24 \times 9,8 \times 2 \]
Вычислим:
\[ A = 24 \times 19,6 = 470,4\, \text{Дж} \]
Ответ:
Штангист совершает работу примерно 470 Дж.
3. Высота падения воды
Дано:
- Масса воды, \( m = 2\, \text{т} = 2000\, \text{кг} \)
- Совершённая работа, \( A = 400\, \text{кДж} = 400\,000\, \text{Дж} \)
Найти: высоту падения, \( h \).
Формула:
\[ A = m g h \]
Отсюда выразим \( h \):
\[ h = \frac{A}{m g} \]
Подставим:
\[ h = \frac{400\,000}{2000 \times 9,8} = \frac{400\,000}{19\,600} \approx 20.4\, \text{м} \]
Ответ:
Вода падает с высоты примерно 20,4 метра.
Если есть ещё вопросы или нужны разъяснения — обращайтесь!