Вопрос школьника
Автоматический молот в минуту опускается 50 раз с высоты 70 см. Масса молота 4 кг. Какую работу совершает молот за 2 мин?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета работы:
W = F * d * cos(α)
где W — работа, F — сила, d — путь, α — угол между направлением силы и перемещением.
В данном случае, сила, с которой молот ударяет по поверхности, равна его весу:
F = m * g
где m — масса молота, g — ускорение свободного падения (около 9,81 м/с²).
Таким образом, сила, с которой молот ударяет по поверхности, равна:
F = 4 кг * 9,81 м/с² = 39,24 Н
Далее необходимо найти путь, который проходит молот за один удар. Для этого нужно разделить высоту опускания на количество ударов в минуту:
d = 70 см / 50 ударов/мин = 0,014 м
Теперь можно рассчитать работу, которую совершает молот за один удар:
W = 39,24 Н * 0,014 м * cos(0) = 0,549 мДж
где cos(0) = 1, так как угол между направлением силы и перемещением равен нулю.
Наконец, чтобы найти работу, которую совершает молот за 2 минуты, нужно умножить работу за один удар на количество ударов за 2 минуты:
W = 0,549 мДж/удар * 50 ударов/мин * 2 мин = 54,9 мДж
Таким образом, молот совершает работу в 54,9 мДж за 2 минуты.
