Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Ящик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной 
с постоянной по модулю скоростью. Работа силы тяги за один оборот по окружности 
Чему равен модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли? (Ответ дайте в ньютонах.)
2
Ящик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной 
с постоянной по модулю скоростью. Работа силы тяги за один оборот по окружности 
Чему равен модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли? (Ответ дайте в ньютонах.)
3
Ящик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной 
с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли равен 80 H. Чему равна работа силы тяги за один оборот? (Ответ дайте в килоджоулях.)
4
Ящик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной 
с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли равен 50 Н. Чему равна работа силы тяги за один оборот? (Ответ дайте в килоджоулях.)
Пройти тестирование по этим заданиям
Задачи на механическую работу с решениями
Формулы, используемые на уроках «Задачи на механическую работу».
Название величины |
Обозначение |
Единица измерения |
Формула |
Сила |
F |
H |
F = mg |
Путь |
s |
м |
s = A / F |
Масса |
m |
кг |
m = АТ / (gh) |
Высота |
h |
м |
h = АТ / (mg) |
Работа |
A |
Дж |
A = Fs |
Работа сил тяжести |
Ат |
Дж |
АТ = mgh |
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1.
Шар катится по инерции по горизонтальной поверхности. а) Совершается ли при этом работа силой тяжести? б) Совершается ли в этом случае работа какой-либо другой силой?
Решение:
а) Работа силой тяжести не совершается, потому что перемещения в вертикальном направлении (то есть в направлении силы тяжести) не происходит.
б) Работа совершается силой трения, так как шар остановится под действием этой силы.
Задача № 2.
Какую работу надо совершить, чтобы положить гантель весом 100 Н на стол высотой 80 см?
Задача № 3.
Какая совершается работа при равномерном перемещении ящика на 25 м, если сила трения 450 Н?
Задача № 4.
Какую работу совершает сила тяжести при падении камня массой 0,5 кг с высоты 12 м?
Задача № 5.
Определите путь, пройденный автомобилем, если при силе тяги 25 кН совершенная работа равна 50 МДж.
Задача № 6.
Определите работу, совершенную краном при равномерном подъеме тела массой 3 т на высоту 7 м.
Задача № 7.
При равномерном подъеме из шахты нагруженной углем бадьи массой 10,5 т произведена работа 6200 кДж. Какова глубина шахты?
Задача № 8.
Давление воды в цилиндре нагнетательного насоса 1200 кПа. Чему равна работа при перемещении поршня площадью 400 см2 на расстояние 50 см.
Теория для решения задач.
Конспект урока «Задачи на механическую работу с решениями».
Следующая тема: «Задачи на механическую мощность с решениями».
В сегодняшней статье кратко расскажем про работу и мощность в механике, а также приведем примеры задач для тех, кто учится их решать.
Больше полезной информации для студентов всех специальностей — на нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!
Задачи на механическую работу и мощность с решениями
Задача №1. Нахождение механической работы
Условие
Грузчик равномерно толкает ящик с осциллографами по горизонтальному полу. Сила трения равна 450 Н. Найдите работу, совершенную грузчиком, если ящик передвинули на 20 метров.
Решение
Так как ящик двигался равномерно, то сила тяги грузчика равна силе трения.
Ответ: 9кДж
Задача №2. Расчет работы силы тяжести
Условие
Гантель массой 1 кг падает с высоты 10 метров. Какую работу совершает сила тяжести?
Решение
Ответ: 100 Дж.
mgh — выражение для потенциальной энергии камня в наивысшей точке.
Задача №3. Расчет механической мощности и работы
Условие
Деревенский житель поднимает ведро из колодца за 20 секунд, действуя с постоянной силой 80 Н. Глубина колодца равна h=10 м. Какую мощность развивает человек?
Решение
Сначала найдем работу, совершаемую при подъеме ведра, а затем вычислим мощность:
Ответ: 40 Вт.
Задача №4. Нахождение мощности. Связь мощности, силы и скорости
Условие
Мотороллер движется со скоростью 60 км/ч. Сила тяги двигателя равна 245 Н. Какую мощность развивает двигатель?
Решение
Переведем значение скорости в систему СИ и применим формулу, связывающую мощность, силу и скорость:
Ответ: 4092 Вт.
Задача №5. Нахождение механической работы.
Условие
Мощность двигателя трамвая равна 86 кВт. Какую работу может совершить трамвай за 2 часа непрерывной езды?
Решение
Работу можно вычислить из определения мощности:
Ответ: 619200 кДж
Вопросы на механическую мощность и работу
Вопрос 1. Сила тяжести действует на автомобиль, едущий по прямой и горизонтальной дороге. Совершает ли эта сила работу?
Ответ. Не совершает. Работу в данном случае совершает сила тяги двигателя автомобиля.
Вопрос 2. Приведите примеры механической работы.
Ответ. Примеры в которых совершается механическая работа:
- лошадь тянет телегу (работу совершает сила тяги лошади);
- бурлаки на Волге тянут баржу (работу совершает мускульная сила рук бурлаков);
- спортсмен поднимает штангу (работу совершает мускульная сила рук спортсмена).
Вопрос 3. Камень падает с неба. Совершает ли сила тяжести работу?
Ответ. Да, совершает. Это работа так называемых потенциальных, или диссипативных, сил.
Вопрос 4. Какие есть внесистемные единицы измерения мощности?
Ответ. Самая распространенная внесистемная единица измерения мощности — лошадиная сила.
1 лошадиная сила равна примерно 745 Ваттам.
Вопрос 5. Какая еще величина выражается в Джоулях?
Ответ. Джоуль — единица измерения не только работы, но и энергии.
Работа и мощность в механике
Работа в механике
Для работы существует множество определений. Нас в данном случае интересует лишь одно:
Механическая работа — скалярная физическая величина, равная произведению силы, действующей на тело, на модуль перемещения, которое совершает тело под действием этой силы.
Если направления векторов силы и перемещения не совпадают, в определение добавляется третий множитель: косинус угла альфа между векторами.
Единица измерения работы: Джоуль
Мощность в механике
Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.
Механическая мощность — скалярная физическая величина, равная отношению работы ко времени, за которое она совершалась.
Мощность измеряется в Ваттах.
Нужна помощь в решении задач и других заданий? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис.
Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.
Данная тема будет посвящена разбору решений задач на расчет
механической работы и мощности.
Задача 1. Тело движется вдоль оси Оx под действием силы 2 Н, направленной вдоль этой оси. На
рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела на эту ось от
времени. Какую мощность развивает эта сила в момент времени 4
с?
Задача 2. Мальчик, стреляя из рогатки, натянул ее так,
что длина резиновых шнуров стала на 0,1 м больше. Какая работа при этом
совершена, если коэффициент упругости резинового шнура 9,8 ∙ 102
Н/м?
Задача 3. На горизонтальном участке пути длиной 2 км
скорость поезда увеличилась с 54 км/ч до 72 км/ч. Определите работу тепловоза
на этом участке, если масса поезда 800 т, а коэффициент сопротивления движению
равен 0,007.
Задача 4. Груз массой 10 кг поднимают равномерно по
наклонной плоскости с углом наклона 45о. Определите КПД наклонной
плоскости, если коэффициент трения тела о плоскость 0,2.
«Трудись, чтобы в твоей душе не умерли
те крошечные искры небесного огня,
что зовутся совестью»
Джордж Вашингтон
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
Работа силы
Бурлаки тянут речное судно по горизонтальному песчаному берегу с постоянной скоростью. Бурлаки совершили механическую работу, равную 48 МДж, при этом модуль силы трения, действовавшей на санки во время движения, составил 4000 Н. Определите пройденный путь.
Работа, совершённая бурлаками, выражается формулой [A=Fcdot Scdot cos alpha] где F – сила, приложенная для совершения работы; S – путь, пройденный телом; (alpha) – угол под которым действовала сила на тело.
Сила тяги равна силе трения, так как судно движется с постоянной скоростью.
Сила тяги составляет 0 градусов с плоскостью перемещения (Rightarrow cos alpha =1). [S=frac{A}{F}=frac{48 cdot 10^{6} text{ Дж}}{4 cdot 10^{3} text{ Н}}=12 cdot10^{3} text{ м}]
Ответ: 12000
Девочка везет кота на тележке по горизонтальной дороге с постоянной скоростью. Девочка совершила механическую работу, равную 500 Дж и преодолела расстояние в 50 м. Какую минимальную силу она прикладывала?
Работа, совершённая девочкой, выражается формулой: [A=FScosalpha] где F – сила, приложенная для совершения работы, S – путь, пройденный телом, (alpha) – угол, под которым сила действовала на тело.
Сила тяги равна силе трения, так как тележка движется с постоянной скоростью.
Сила тяги составляет 0 градусов с плоскостью перемещения (Rightarrow{cosalpha=1} ) [F=frac{A}{S}=frac{500 text{ Дж }}{50 text{ Н }}= 10text{ м }]
Ответ: 10
Равномерно поднимая веревку, спасатель достал ребенка из колодца глубиной 10 м. Масса ребенка 25 кг, масса одежды 3 кг. Какую работу спасатель при этом совершил?
Работа, которую совершил спасатель, выражается формулой: [A=FScosalpha] где F – сила, приложенная для совершения работы, S – путь, пройденный телом, (alpha) – угол, под которым сила действовала на тело.
Сила тяги равна силе тяжести, так как спасатель поднимал ребенка с постоянной скоростью.
Запишем систему уравнений: [begin{cases}
F=m_text{общее}g\
m_text{общее}=m_text{девочки}+m_text{одежды}
end{cases}Rightarrow{F =
(m_text{девочки}+m_text{одежды}) g}]
Сила тяги составляет 0 градусов с плоскостью перемещения (Rightarrow{cosalpha=1}) [A=(m_text{девочки}+m_text{одежды})g S=(25text{ кг} +3text{ кг})
cdot10text{ м/с$^2$}cdot10 text{ м} м=2800 text{ Дж}]
Ответ: 2800
Гиря массой 5 кг под действием силы 60 Н, направленной вертикально вверх, поднимается на высоту 0,5 м. Чему равна работа этой силы?
Формула для расчета работы: [A=FScosalpha] где F – сила, приложенная для совершения работы, S – путь, пройденный телом, (alpha) – угол, под которым сила действовала на тело.
Так как сила по условия направлена вертикально вверх, а груз поднимается,то (cosalpha=1). [A=FS=60text{ Н}cdot0,5text{ м}=30text{ Дж}]
Ответ: 30
Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ
Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ