Упр.34.33 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Подъем груза массой $$20\ \text{кг}$$ осуществляется под действием постоянной силы, равной $$400\ \text{Н}$$ и направленной вертикально вверх. Какой потенциальной энергией будет обладать груз на высоте $$15\ \text{м}$$? Какую работу совершит данная сила? Чему равна кинетическая энергия груза на этой высоте?

Дано

$$m=20\ \text{кг}$$
$$h=15\ \text{м}$$
$$F=400\ \text{Н}$$
$$g=9{,}8\ \text{м/с}^2$$

Найти: $$E_p,\ A,\ E_k$$.

Ход решения

Потенциальная энергия груза на высоте $$h$$:

$$E_p=mgh$$

Подставим значения:

$$E_p=20\cdot 9{,}8\cdot 15=2940\ \text{Дж}\approx 2{,}9\ \text{кДж}$$

Работа постоянной силы:

$$A=Fh$$

$$A=400\cdot 15=6000\ \text{Дж}=6\ \text{кДж}$$

По закону сохранения энергии кинетическая энергия груза на этой высоте равна разности между работой силы и увеличением потенциальной энергии:

$$E_k=A-E_p$$

$$E_k=6000-2940=3060\ \text{Дж}\approx 3{,}1\ \text{кДж}$$

Ответ

$$E_p\approx 2{,}9\ \text{кДж},\quad A=6\ \text{кДж},\quad E_k\approx 3{,}1\ \text{кДж}.$$