Kuinka paljon työtä tarvitaan 35 kg: n painon 1/2 m: n nostamiseksi?

Vastaus:

171,5 J

Selitys:

Toiminnon suorittamiseen tarvittavan työn määrää voidaan esittää ilmaisulla # F * d #, jossa F edustaa käytettyä voimaa ja d edustaa etäisyyttä, jolla tämä voima kohdistuu.

Objektin nostoon tarvittavan voiman määrä on yhtä suuri kuin voiman, joka tarvitaan painovoiman torjumiseksi. Olettaen, että painovoiman aiheuttama kiihtyvyys on # -9.8m / s ^ 2 #, voimme käyttää Newtonin toista lakia ratkaista kohteen painovoiman.

# F_g = -9.8m / s ^ 2 * 35 kg = -343N #

Koska painovoima kohdistuu -343N: n voimaan, laatikon nostamiseen on sovellettava + 343N: n voimaa. Jotta voisimme löytää energian, jota tarvitaan laatikon nostamiseen puoli metriä, meidän on kerrottava tämä voima puoli metriä.

# 343N * 0.5m = 171.5J #

Vastaus:

# 171.5 "J" #

Selitys:

Käytämme työyhtälöä, jossa todetaan

# W = F * d #

missä # F # on voima, jota käytetään newtoneina, # D # on etäisyys metreinä.

Voima on tässä laatikon paino.

Paino annetaan

# W = mg #

missä # M # on kohteen massa kilogrammoina ja # G # on painovoiman kiihtyvyys, joka on noin # 9.8 "m / s" ^ 2 #.

Joten tässä ruudun paino on

# 35 "kg" * 9,8 "m / s" ^ 2 = 343 "N" #.

Etäisyys on täällä # 1/2 "m" = 0,5 "m" #.

Niinpä, antamalla annetut arvot yhtälöön, löydämme sen

# W = 343 "N" * 0,5 "m" #

# = 171,5 "J" #

Huomaa, että käytin # g = 9,8 "m / s" ^ 2 # laskea laatikon paino.