Номер 390, страница 101 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Дано:

Масса тела: $\text{m}$
Расстояние: $\text{l}$

Найти:

Сравнить работу $\text{A}$ в случаях а), б), в).

Решение:

Механическая работа вычисляется по формуле $A = F \cdot l$, где $\text{F}$ — сила, которую необходимо приложить для равномерного перемещения тела, а $\text{l}$ — пройденный путь. Так как путь $\text{l}$ во всех случаях одинаков, работа зависит от величины прикладываемой силы $\text{F}$.

а) подъема тела по вертикали;

При вертикальном подъеме необходимо преодолеть силу тяжести. Приложенная сила должна быть равна силе тяжести: $F = mg$.
Работа равна: $A_1 = mg \cdot l = mgl$.
В данном случае работа идет на увеличение потенциальной энергии тела.

Ответ: Работа равна $mgl$ (против силы тяжести).

б) перемещения его волоком по горизонтальной поверхности;

При перемещении тела волоком необходимо преодолеть силу трения скольжения. Сила тяги равна: $F = F_{tr} = \mu mg$, где $\mu$ — коэффициент трения скольжения.
Работа равна: $A_2 = \mu mg \cdot l = \mu mgl$.
Так как обычно коэффициент трения $\mu < 1$, то эта работа чаще всего меньше работы по подъему тела, но она не равна ей.

Ответ: Работа равна $\mu mgl$ (против силы трения скольжения).

в) перемещения на тележке по горизонтальной поверхности?

При использовании тележки трение скольжения заменяется трением качения. Сила трения качения во много раз меньше силы трения скольжения ($F_{kach} \ll F_{tr}$), поэтому и сила тяги, необходимая для движения, будет самой маленькой.
Следовательно, совершенная работа $A_3$ будет наименьшей из трех случаев.

Ответ: Работа минимальна (против силы трения качения).

Ответ: Работа не одинакова. Обычно наибольшая работа совершается при вертикальном подъеме, меньшая — при перемещении волоком, и самая малая — при перемещении на тележке ($A_{\text{подъем}} > A_{\text{волок}} > A_{\text{тележка}}$).