Условие задачи:

Какая работа совершается внешней силой при поднятии тела массой 5 кг на высоту 2 м с ускорением 5 м/с²?

Задача №2.7.22 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=5\) кг, \(h=2\) м, \(a=5\) м/с², \(A-?\)

Решение задачи:

Чтобы поднять тело на некоторую высоту, причем с ускорением, необходимо к этому телу приложить некоторую внешнюю силу \(F\), превышающую силу тяжести \(mg\). Её значение можно определить из второго закона Ньютона в проекции на ось \(y\):

\[F — mg = ma\]

\[F = m\left( {a + g} \right)\;\;\;\;(1)\]

Поскольку вектор силы \(\overrightarrow F\) сонаправлен с вектором перемещения \(\overrightarrow h\) (угол между векторами равен нулю), то работу этой силы найдем по следующей простой формуле:

\[A = Fh\]

Принимая во внимание ранее полученное выражение (1), имеем:

\[A = m\left( {a + g} \right)h\]

Произведем вычисления:

\[A = 5 \cdot \left( {5 + 10} \right) \cdot 2 = 150\;Дж = 0,15\;кДж\]

Ответ: 0,15 кДж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.7.21 Двигатели электровоза при движении со скоростью 72 км/ч потребляют мощность
2.7.23 Какую работу должен совершить двигатель, чтобы разогнать по горизонтальной
2.7.24 Какую работу надо совершить, чтобы поднять груз массой 30 кг на высоту 10 м