Давайте по очереди решим каждую задачу, подробно объясняя каждый шаг.
Задача 1. Какую работу совершила сила тяги автомобиля?
Дано:
- Расстояние, пройденное автомобилем \( s = 5\, \text{км} = 5000\, \text{м} \)
- Сила тяги \( F = 3\, \text{кН} = 3000\, \text{Н} \)
Нам нужно найти работу силы тяги.
Формула работы: \[ A = F \times s \times \cos \theta \]
Где:
- \( A \) — работа,
- \( F \) — сила,
- \( s \) — путь,
- \( \theta \) — угол между силой и перемещением.
Допущение: обычно в таких задачах сила действует вдоль направления движения, значит \( \theta = 0^\circ \), и \( \cos 0^\circ = 1 \).
Решение: \[ A = 3000\, \text{Н} \times 5000\, \text{м} \times 1 = 15\, 000\, 000\, \text{Дж} \]
или в мегаджоулях: \[ 15\, \text{МДж} \]
Ответ:
Работа, совершенная силой тяги — 15 МДж.
Задача 2. Какую работу совершает штангист при подъёме гири?
Дано:
- Масса гири \( m = 24\, \text{кг} \)
- Высота подъема \( h = 2\, \text{м} \)
Понимание:
Работа при подъёме тела против силы тяжести равна изменению его потенциальной энергии:
\[
A = m g h
\]
где:
- \( g \approx 9,8\, \text{м/с}^2 \)
Подставляем: \[ A = 24\, \text{кг} \times 9,8\, \text{м/с}^2 \times 2\, \text{м} \]
Рассчёт: \[ A = 24 \times 9,8 \times 2 = 24 \times 19,6 = 470,4\, \text{Дж} \]
Ответ:
Штангист совершает работу примерно 470 Дж.
Задача 3. От высоты падения воды определяется выполненная работа
Дано:
- Масса воды \( m = 2\, \text{т} = 2000\, \text{кг} \)
- Выполненная работа \( A = 400\, \text{кДж} = 400\, 000\, \text{Дж} \)
Нам нужно найти высоту \( h \).
Формула: \[ A = m g h \]
Отсюда выражаем \( h \): \[ h = \frac{A}{m g} \]
Подставляем: \[ h = \frac{400\,000}{2000 \times 9,8} \]
Вычисляем: \[ h = \frac{400\,000}{19\,600} \approx 20,4\, \text{м} \]
Ответ:
Вода падает с высоты примерно 20,4 метра.
Если есть ещё вопросы или нужно какое-то уточнение — пишите!