Дано:
Масса ведра с водой (m) = 12 кг
Время подъема ведра (t) = 30 с
Скорость движения ведра (v) = 50 см/с = 0.5 м/с
Найти:
Работу силы упругости, действующей на ведро с водой.
Решение:
Работа силы упругости, совершаемая при подъеме ведра с водой, определяется как произведение силы упругости на расстояние подъема. Сила упругости может быть вычислена с использованием второго закона Ньютона.
Сила упругости (F) равна разности между силой тяжести и силой натяжения троса:
F = mg - ma
Где:
m - масса ведра с водой
g - ускорение свободного падения (принимаем примерное значение 9.8 м/с²)
a - ускорение ведра
Ускорение ведра (a) может быть вычислено как изменение скорости, деленное на время:
a = Δv / t
Теперь мы можем рассчитать силу упругости и затем работу:
F = (12 кг * 9.8 м/с²) - (12 кг * (0.5 м/с / 30 с))
F ≈ (117.6 Н) - (0.2 Н)
F ≈ 117.4 Н
Расстояние подъема (h) равно скорости умноженной на время:
h = v * t
h = 0.5 м/с * 30 с
h = 15 м
Теперь можно найти работу:
W = F * h
W = 117.4 Н * 15 м
W = 1761 Дж
Ответ:
Работа, совершаемая силой упругости, составляет 1761 Дж.