27. Механическая работа - В.И. Лукашик, Сборник задач по физике



661. а) Какие силы совершают работу при падении камня на землю, остановке автомобиля после выключения его двигателя, подъеме штанги спортсменом, подъеме воздушного шара, перемещении снаряда в стволе орудия при стрельбе, перемещении снаряда при выстреле из пружинного пистолета?
б) Два мальчика собранную ими макулатуру привезли в школу на своих санях. Какие физические величины необходимо знать, чтобы оценить, кто из них совершил большую механическую работу при доставке макулатуры от дома к школе?


а) сила тяжести; сила трения и сила сопротивления воздуха; сила мышц человека; подъемная сила; сила давления газов; сила упру-, гости пружины.
б) для оценки совершенной работы необходимо знать длину пройденного пути и проекцию силы на направление перемещения.

662. Определите значения работы в следующих случаях: на санки высотой 0,3 м подняли несколько связок макулатуры общим весом 300 Н; макулатуру повезли к школе по пути, который равен 240 м, прикладывая при этом силу, равную в среднем 25 Н.
27. Механическая работа


663. Одинаковую ли работу совершают мальчики (рис. 196) при равномерном перемещении саней на одном и том же пути?

Мальчик, изображенный справа, совершает большую работу, так как ему приходится преодолевать большее сопротивление движению. (Можно предположить, что трение саней о поверхность справа больше.)

664. На одном горизонтальном уровне стоят две стопки из трех одинаковых кирпичей (рис. 197, внизу). Кирпичи равномерно поднимают и кладут на доску так, как показано на рисунке 197 (вверху). Одинаковую ли при этом совершают работу?

В первом случае совершается большая работа.

665. Одинаковые кирпичи лежат на одном горизонтальном уровне (рис. 198, внизу). Кирпичи равномерно поднимают и кладут так, как показано на рисунке 198 (вверху). Одинаковую ли работу при этом совершают?

В первом случае совершается большая работа.

666. Бочка заполнена водой. Пользуясь ведром, половину воды из бочки вычерпала девочка. Оставшуюся часть воды — мальчик. Одинаковую ли работу совершили девочка и мальчик? Ответ объясните.

Девочка совершала меньшую работу, так как ей пришлось поднимать воду на меньшую высоту, чем мальчику.

667. На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м?
27. Механическая работа


668. Используя сведения задачи 667, определите значение общей работы, произведенной при подъеме ящика и перемещении его по полу кузова на пути 5 м, если сила трения при этом была равна 75 Н.
27. Механическая работа


669. При движении на велосипеде спортсмен действует на каждую педаль со средней силой, равной 750 Н и направленной вниз. Чему равна работа этой силы за один оборот педалей, если каждая педаль описывает окружность, диаметр которой равен 36 см?
27. Механическая работа


670. Работа силы тяги автомобиля, прошедшего с неизменной скоростью путь 2 км, равна 50 кДж. Определите силу трения.
27. Механическая работа


671. Три кирпича лежат плашмя, как показано на рисунке 198 (вверху, справа). Масса каждого кирпича равна 1,7 кг. Вычислите работу, произведенную мальчиком по укладке кирпичей друг на друга (рис. 198, слева), приняв, что толщина каждого кирпича равна 6 см.
27. Механическая работа


672. Используя данные рисунка 199, определите механическую работу по перемещению бруска.
27. Механическая работа


673. Ястреб, масса которого 0,4 кг, воздушным потоком поднят на высоту 70 м. Определите работу силы, поднявшей птицу.
27. Механическая работа


674. На рисунке 200 показаны пути перемещения груза весом 0,5 кН при подъеме его на различную высоту. Определите работу в каждом случае.
27. Механическая работа


675. Определите работу, совершенную при равномерном подъеме тела весом 40 Н на высоту 120 см.
27. Механическая работа


676. На поршень насоса действует сила 204 кН. Чему равна работа за один ход поршня, если ход поршня равен 40 см?
27. Механическая работа


677. Лошадь равномерно везет телегу со скоростью 0,8 м/с, прилагая усилие 400 Н. Какая работа совершается при этом за 1 ч? (Силу, приложенную лошадью к телеге, считать направленной вдоль перемещения телеги.)
27. Механическая работа


678. Давление воды в цилиндре нагнетательного насоса 1200 кПа. Чему равна работа при перемещении поршня площадью 400 см2 на расстояние 50 см?
27. Механическая работа


679. Каждую секунду насос подает 20 л воды в водонапорную башню на высоту 10 м. Какая работа совершается за 1 ч против сил тяжести?
27. Механическая работа


680. Определите работу, совершаемую в течение часа насосами на Волго-Донском канале, если за 1 с они поднимают 45 м3 воды на высоту 44 м.
27. Механическая работа








681. Какая работа совершается при подъеме гранитной плиты объемом 2 м3 на высоту 12 м? Чему будет равна работа, если эту плиту поднимать на ту же высоту в воде?
27. Механическая работа


682. Шагающий экскаватор выбрасывает за один прием 14 м3 грунта, поднимая его на высоту 20 м. Вес ковша без грунта 20 кН. Определите работу, совершаемую по подъему грунта и ковша. Плотность грунта 1500 кг/м3.
27. Механическая работа


683. Среднее давление газов на поршень в цилиндре двигателя трактора ДТ-54 равно 5 • 10 5 Па, ход поршня 15,2 см, площадь 120 см2. Чему равна работа за один ход поршня?
27. Механическая работа


684. У лыжника есть две возможности спуститься с вершины горы в долину: по извилистой лыжной трассе и на фуникулере — подвесной канатной дороге. Одинакова ли при этом работа поля тяготения?

Да, так как в обоих случаях перемещение одно и то же.

685. Чему равна работа силы тяжести при обращении искусственного спутника Земли по круговой орбите?

Равна нулю.

686. Какую работу совершает поле тяготения, когда человек массой 50 кг поднимается на пятый этаж здания, если высота одного этажа равна 3,5 м?
27. Механическая работа


687. Тело массой 10 кг в горизонтальной плоскости перенесли на расстояние 5 м, а затем подняли на высоту 5 м. Чему равна работа силы тяжести на каждом этапе движения?
27. Механическая работа


688. Лежащий в горизонтальном положении столб поставили вертикально. Определите произведенную против силы тяжести работу, если масса столба равна 150 кг, длина 6 м и сечение столба одинаково по всей длине.
27. Механическая работа


689. Груз массой 100 кг поднят по наклонному помосту, длина которого равна 10 м, а угол наклона равен 30°. Определите работу по подъему груза. Трение не учитывайте.
27. Механическая работа


690. Какая работа совершается двигателем при равномерном перемещении по рельсам вагонетки массой 1,5 т на расстояние 600 м, если коэффициент трения равен 0,008?
27. Механическая работа


691. Определите силу сопротивления, преодолеваемую резцом станка, если на пути 0,5 м работа равна 1 кДж.
27. Механическая работа


692. При чистке пылесосом напольного ковра человек, продвигаясь равномерно вперед, прикладывает силу 4,9 Н вдоль трубки пылесоса, которую держит под углом 45° к полу. Какую работу по преодолению трения надо совершить, чтобы очистить ковер в помещении шириной 1,5 м и длиной 10 м, если ширина щетки равна 30 см? Какой массы груз надо поднять на высоту 1 м, чтобы совершить такую же работу?
27. Механическая работа


693. Легкий игрушечный парашют с грузом массой 30 г, опускаясь равномерно и прямолинейно с высоты 3 м, до падения на поверхность Земли прошел путь, равный 5 м, под действием ветра, дующего в горизонтальном направлении. Определите силу, с которой ветер действует на парашют, работу этой силы, работу силы тяжести, а также работу силы сопротивления воздуха, действующей на внутреннюю поверхность парашюта.
27. Механическая работа


694. Двое рабочих передвигают равномерно по полу ящик весом 900 Н. При этом один толкает его сзади с силой 300 Н, направленной под углом 30° к полу, а другой тянет его за веревку с такой же по модулю силой, направленной горизонтально. Какую работу совершат рабочие, передвигая равномерно ящик на расстояние 20 м? Чему равен коэффициент трения?
27. Механическая работа


695. Определите работу силы трения, если масса конькобежца равна 50 кг и при движении по инерции до остановки он за 10 с проезжает путь 10 м, двигаясь равнозамедленно.
27. Механическая работа


696. Груженая шахтная клеть массой 10 т поднимается с ускорением 0,5 м/с2. Определите работу по подъему клети за первые 10 с движения и работу силы тяжести. Объясните разницу значений работ.
27. Механическая работа


697. Чему равна работа силы тяги, действующей на вагон, если, начав двигаться равноускоренно, вагон массой 15 т прошел путь 22 м за 20 с и сила трения составляла 5% от веса вагона? Решите задачу аналитически и графически.
27. Механическая работа