Номер 479, страница 121 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Дано:

Работа, $A = 3,6 \text{ кДж}$

Высота одного этажа, $h = 4,0 \text{ м}$

Вес Тани, $P_Т = 400 \text{ Н}$

Конечный этаж = 3

Ускорение свободного падения, $g \approx 10 \text{ Н/кг}$

Перевод в СИ:

$A = 3,6 \text{ кДж} = 3600 \text{ Дж}$

Найти:

Массу рюкзака, $m_р$

Решение:

Совершенная работа $\text{A}$ при подъеме на высоту $\text{H}$ равна произведению силы $\text{F}$ на эту высоту: $A = F \cdot H$. Сила $\text{F}$ в данном случае — это общий вес Тани с рюкзаком, $P_{общ}$.

Таня поднялась на третий этаж, что означает, что она преодолела 2 этажа (с 1-го на 2-ой и со 2-го на 3-ий). Найдем общую высоту подъема $\text{H}$:

$H = (3 - 1) \cdot h = 2 \cdot 4,0 \text{ м} = 8,0 \text{ м}$

Теперь из формулы работы можем выразить и найти общий вес $P_{общ}$:

$P_{общ} = \frac{A}{H}$

$P_{общ} = \frac{3600 \text{ Дж}}{8,0 \text{ м}} = 450 \text{ Н}$

Общий вес равен сумме веса Тани $P_Т$ и веса рюкзака $P_р$:

$P_{общ} = P_Т + P_р$

Отсюда найдем вес рюкзака:

$P_р = P_{общ} - P_Т = 450 \text{ Н} - 400 \text{ Н} = 50 \text{ Н}$

Масса связана с весом соотношением $P = m \cdot g$. Выразим массу рюкзака $m_р$:

$m_р = \frac{P_р}{g}$

$m_р = \frac{50 \text{ Н}}{10 \text{ Н/кг}} = 5 \text{ кг}$

Ответ: масса рюкзака равна 5 кг.