Груз массой m = 5 кг поднимают на высоту h = 3 м, прикладывая постоянную силу F = 100 Н. Чему равна работа этой силы? Найдите изменения потенциальной и кинетической энергии груза в конце подъема. Начальная скорость груза равна нулю.
Решение
Так как перемещение груза происходило по направлению действия силы, работа A равна произведению модуля силы F на перемещение h:
A = F · h = 300 Дж.
Изменение потенциальной энергии ΔEp равно:
ΔEp = mgh = 147 Дж.
Поскольку начальная скорость груза была равна нулю, изменение кинетической энергии ΔEk равно кинетической энергии Eк в конце подъема. Для определения Eк нужно найти скорость груза в конце подъема.
Груз двигался равноускоренно с ускорением
Из кинематической формулы находим время t подъема на высоту h:
Скорость υ в конце подъема равна:
Следовательно,
Работа внешней силы равна изменению суммы потенциальной и кинетической энергий
Задачи с решениями
1 из 2
