Какую работу выполнила сила, если под ее действием тело переместилось горизонтально на 500 см и сила равна 0,55 кН, направленная под углом 30 градусов к горизонту?
Печенька
Чтобы решить эту задачу, нам нужно разложить силу на ее горизонтальную и вертикальную компоненты, а затем найти работу, совершенную каждой из этих компонент.
Сначала найдем горизонтальную компоненту силы. Обозначим ее \(F_x\). Мы можем найти \(F_x\) с помощью тригонометрического соотношения:
\[ F_x = F \cdot \cos(\theta) \]
где \(F\) - величина силы (0,55 кН), а \(\theta\) - угол силы к горизонту (30 градусов). Подставим значения:
\[ F_x = 0,55 \, \text{кН} \cdot \cos(30^\circ) \]
Вычислим это выражение:
\[ F_x = 0,55 \, \text{кН} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0,476 \, \text{кН} \]
Теперь найдем работу, выполняемую горизонтальной компонентой силы. Обозначим ее \(W_x\). Работа может быть вычислена, используя следующую формулу:
\[ W_x = F_x \cdot d \]
где \(d\) - расстояние перемещения тела по горизонтали (500 см). Подставим значения:
\[ W_x = 0,476 \, \text{кН} \cdot 500 \, \text{см} \]
Для удобства, давайте переведем расстояние в метры, поскольку сила задана в килоньютонах:
\[ W_x = 0,476 \, \text{кН} \cdot 5 \, \text{м} \]
\[ W_x = 2,38 \, \text{кН} \cdot \text{м} \]
Таким образом, горизонтальная компонента силы выполнила работу в \(2,38 \, \text{кН} \cdot \text{м}\).
Теперь давайте вычислим вертикальную компоненту силы. Обозначим ее \(F_y\). Так же, как и с горизонтальной компонентой, мы можем использовать тригонометрическое соотношение для нахождения \(F_y\):
\[ F_y = F \cdot \sin(\theta) \]
где \(F\) - величина силы (0,55 кН), а \(\theta\) - угол силы к горизонту (30 градусов). Подставим значения:
\[ F_y = 0,55 \, \text{кН} \cdot \sin(30^\circ) \]
Вычислим это выражение:
\[ F_y = 0,55 \, \text{кН} \cdot \frac{1}{2} = 0,275 \, \text{кН} \]
Поскольку сила направлена горизонтально, вертикальная компонента силы \(F_y\) не затратила работы на перемещение тела по горизонтали. Поэтому работа, выполненная вертикальной компонентой, равна нулю.
Таким образом, суммарная работа, выполненная силой, равна работе горизонтальной компоненты:
\[ W_{\text{сум}} = W_x = 2,38 \, \text{кН} \cdot \text{м} \]
Следовательно, сила выполнила работу в размере \(2,38 \, \text{кН} \cdot \text{м}\), чтобы переместить тело горизонтально на расстояние 500 см.
Сначала найдем горизонтальную компоненту силы. Обозначим ее \(F_x\). Мы можем найти \(F_x\) с помощью тригонометрического соотношения:
\[ F_x = F \cdot \cos(\theta) \]
где \(F\) - величина силы (0,55 кН), а \(\theta\) - угол силы к горизонту (30 градусов). Подставим значения:
\[ F_x = 0,55 \, \text{кН} \cdot \cos(30^\circ) \]
Вычислим это выражение:
\[ F_x = 0,55 \, \text{кН} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0,476 \, \text{кН} \]
Теперь найдем работу, выполняемую горизонтальной компонентой силы. Обозначим ее \(W_x\). Работа может быть вычислена, используя следующую формулу:
\[ W_x = F_x \cdot d \]
где \(d\) - расстояние перемещения тела по горизонтали (500 см). Подставим значения:
\[ W_x = 0,476 \, \text{кН} \cdot 500 \, \text{см} \]
Для удобства, давайте переведем расстояние в метры, поскольку сила задана в килоньютонах:
\[ W_x = 0,476 \, \text{кН} \cdot 5 \, \text{м} \]
\[ W_x = 2,38 \, \text{кН} \cdot \text{м} \]
Таким образом, горизонтальная компонента силы выполнила работу в \(2,38 \, \text{кН} \cdot \text{м}\).
Теперь давайте вычислим вертикальную компоненту силы. Обозначим ее \(F_y\). Так же, как и с горизонтальной компонентой, мы можем использовать тригонометрическое соотношение для нахождения \(F_y\):
\[ F_y = F \cdot \sin(\theta) \]
где \(F\) - величина силы (0,55 кН), а \(\theta\) - угол силы к горизонту (30 градусов). Подставим значения:
\[ F_y = 0,55 \, \text{кН} \cdot \sin(30^\circ) \]
Вычислим это выражение:
\[ F_y = 0,55 \, \text{кН} \cdot \frac{1}{2} = 0,275 \, \text{кН} \]
Поскольку сила направлена горизонтально, вертикальная компонента силы \(F_y\) не затратила работы на перемещение тела по горизонтали. Поэтому работа, выполненная вертикальной компонентой, равна нулю.
Таким образом, суммарная работа, выполненная силой, равна работе горизонтальной компоненты:
\[ W_{\text{сум}} = W_x = 2,38 \, \text{кН} \cdot \text{м} \]
Следовательно, сила выполнила работу в размере \(2,38 \, \text{кН} \cdot \text{м}\), чтобы переместить тело горизонтально на расстояние 500 см.
Знаешь ответ?