Здравствуйте, Антон Владимирович!
Ограничусь рассмотрением двух задач из Вашего перечня.
1. Определить работу силы при равномерном поднятии груза массой 2 т на высоту 50 см.О работе силы Вы можете прочитать
здесь.
В рассматриваемом случае масса груза составляет
m = 2 т = 2000 кг = 2 [$183$] 10
3 кг.
Груз перемещается вверх, а в противоположном направлении на него действует сила тяжести P, равная произведению массы груза m на ускорение свободного падения:
P = mg = 2 [$183$] 10
3 [$183$] 9,8 = 1,96 [$183$] 10
4 (Н).
Перемещение груза вверх составляет
h = 50 см = 5 м = 5 [$183$] 10
-1 м.
Сила тяжести направлена противоположно перемещению груза, поэтому работа силы тяжести равна взятому со знаком "минус" произведению силы тяжести на перемещение груза:
A
P = -Ph = -1,96 [$183$] 10
4 [$183$] 5 [$183$] 10
-1 = -9,8 [$183$] 10
3 (Дж) = -9,8 кДж.
Понятно, что не под действием силы тяжести поднимается груз, но под действием некоторой силы F, приложенной к грузу (например, со стороны троса подъёмного крана) и направленной в ту же сторону, в которую перемещается груз, т. е. вверх. Если груз перемещается равномерно, то сила F по величине в точности равна силе тяжести:
|F| = |P| = 1,96 [$183$] 10
4 Н.
Сила F, будучи направленной в ту же сторону, в которую перемещается груз, выполняет такую же по величине работу, что и сила тяжести, но эта работа положительна:
A
F = |A
P| = 9,8 кДж.
2. Какова кинетическая энергия тела массой 3 кг, движущегося со скоростью 5 м/с?О кинетической энергии Вы можете прочитать
здесь.
Если масса тела m = 3 кг, а скорость v = 5 м/с, то кинетическая энергия К равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости:
К = mv
2/2 = 3 [$183$] 5
2/2 = 37,5 (Дж).
При решении этих задач никаких рисунков не требуется.
С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.