Решение: Телеграфный столб длиной 7 м и массой 140 кг при установке перемещается

Условие задачи:

Телеграфный столб длиной 7 м и массой 140 кг при установке перемещается из горизонтального положения в вертикальное. Какая при этом совершается работа?

Задача №2.8.19 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(l=7\) м, \(m=140\) кг, \(A-?\)

Решение задачи:

Телеграфный столб — это тело протяженной массы. В механике такие тела заменяют материальной точкой, которая содержит всю массу тела и находится в его центре масс. Центр масс столба будет находиться в его середине.

Работа некоторой внешней силы равна изменению полной механической энергии тела.

\[A = \Delta E\]

Понятно, что кинетической энергии у столба ни в начале, ни в конце нет, то есть меняется только потенциальная энергия. Нулевой уровень потенциальной энергии выберем на уровне поверхности Земли. Тогда очевидно:

\[A = mg\frac{l}{2} — 0 = \frac{{mgl}}{2}\]

Дело остается за малым, посчитаем ответ к задаче.

\[A = \frac{{140 \cdot 10 \cdot 7}}{2} = 4900\; Дж = 4,9\; кДж\]