Параграф 50 ГДЗ Перышкин Иванов 7 класс (Физика)
- При каких условиях совершается механическая работа?
- По какой формуле можно определить совершённую работу?
- В каком случае механическая работа равна нулю; отрицательна?
- Что принимают за единицу работы?
Совершает ли работу сила тяжести в следующих случаях:
а) камень падает на землю;
б) человек идёт по горизонтальной поверхности;
в) человек на плечах держит тяжёлый груз;
г) человек поднимается в лифте?
Совершается ли работа в каждом из этих случаев какой-либо другой силой?
- Тело под действием горизонтальной силы $$5\ \text{Н}$$ перемещается по горизонтальному полу на $$20\ \text{м}$$. Какая работа совершается этой силой?
- Камень массой $$200\ \text{г}$$ поднят на высоту $$6\ \text{м}$$. Какую работу совершила сила тяжести? Чему будет равна работа силы тяжести при падении камня?
- При равномерном подъёме из колодца ведра воды массой $$10\ \text{кг}$$ была совершена работа $$650\ \text{Дж}$$. Какова глубина колодца?
- Шагающий экскаватор поднимает за один приём $$14\ \text{м}^3$$ грунта на высоту $$20\ \text{м}$$. Вес ковша без грунта $$20\ \text{кН}$$. Определите работу, совершаемую по подъёму грунта и ковша. Плотность грунта $$1500$$.
Сделайте наклонную плоскость из картона (рис. 165). Положите на неё карандаш. Проследите за тем, как он скатывается. Совершается ли при этом работа? За счёт работы какой силы увеличивается скорость карандаша? Увеличьте угол наклона. Как изменяется скорость карандаша при прохождении того же пути? Проследите за тем, чтобы путь всё время был одинаковым при изменении угла наклона. Сделайте вывод о зависимости работы от угла между силой и скоростью тела.
Рассмотрим утверждение: «При быстром передвижении человек самопроизвольно переходит к бегу». Можно ли использовать содержащиеся в тексте данные для его объяснения?
1. Механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила и оно перемещается.
2. Механическую работу определяют по формуле $$A=Fs$$, если сила направлена вдоль перемещения.
3. Работа равна нулю, если сила перпендикулярна перемещению. Работа отрицательна, если сила направлена противоположно движению тела.
4. За единицу работы принимают 1 джоуль — работу, совершаемую силой 1 Н на пути 1 м.
Обсуди с товарищем
а) При падении камня сила тяжести совершает положительную работу.
б) При движении человека по горизонтальной поверхности работа силы тяжести равна нулю.
в) Когда человек держит груз на плечах, сила тяжести работу не совершает, так как перемещения нет.
г) При подъёме человека в лифте сила тяжести совершает отрицательную работу.
Упражнение 32
1.
$$A=Fs$$
$$A=5\ \text{Н}\cdot 20\ \text{м}=100\ \text{Дж}$$
Ответ: 100 Дж.
2.
$$A=mgh$$
$$A=0{,}2\ \text{кг}\cdot 10\ \text{м/с}^2\cdot 6\ \text{м}=12\ \text{Дж}$$
При падении камня сила тяжести совершит такую же по модулю работу, но положительную.
Ответ: 12 Дж; при падении — 12 Дж.
3.
$$A=mgh$$
$$h=\frac{A}{mg}=\frac{650}{10\cdot 10}=6{,}5\ \text{м}$$
Ответ: 6,5 м.
4.
Масса грунта:
$$m=\rho V=1500\cdot 14=21000\ \text{кг}$$
Вес грунта:
$$P_{\text{гр}}=mg=21000\cdot 10=210000\ \text{Н}$$
Полный вес ковша с грунтом:
$$P=P_{\text{к}}+P_{\text{гр}}=20000+210000=230000\ \text{Н}$$
Работа подъёма:
$$A=Ph=230000\cdot 20=4600000\ \text{Дж}$$
Ответ: 4 600 000 Дж.
Задание
При скатывании карандаша по наклонной плоскости совершается работа силы тяжести. Скорость карандаша увеличивается за счёт работы силы тяжести.
Если увеличить угол наклона плоскости, карандаш будет двигаться быстрее, так как увеличивается составляющая силы тяжести вдоль плоскости.
Работа силы зависит от угла между силой и перемещением:
$$A=Fs\cos\alpha$$
При увеличении угла $$\alpha$$ от $$0^\circ$$ до $$90^\circ$$ косинус уменьшается от 1 до 0, поэтому работа уменьшается. При $$\alpha=90^\circ$$ работа равна нулю.
