Номер 8, страница 48 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Шабусов

8. Автомобиль массой $m = 1,8$ т движется равномерно со скоростью $v = 90 \frac{\text{км}}{\text{ч}}$. Сила сопротивления движению $F_{\text{сопр}} = 500$ Н. Определите работу силы упругости $A_{\text{упр}}$, действующую на автомобиль со стороны дороги, за промежуток времени $\Delta t = 15$ мин.

Ответ: _________ Дж.

Дано:

$m = 1,8$ т

$v = 90$ км/ч

$F_{сопр} = 500$ Н

$\Delta t = 15$ мин

$m = 1,8 \cdot 10^3$ кг
$v = 90 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 25$ м/с
$\Delta t = 15 \cdot 60 = 900$ с

Найти:

$A_{упр}$

Решение:

Работа силы определяется по формуле $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{F}$ — это модуль силы, $\text{s}$ — модуль перемещения, а $\alpha$ — угол между вектором силы и вектором перемещения.

Сила упругости, действующая на автомобиль со стороны дороги, — это сила нормальной реакции опоры ($\vec{N}$). Эта сила всегда направлена перпендикулярно поверхности опоры. Поскольку автомобиль движется по горизонтальной дороге, сила нормальной реакции опоры направлена вертикально вверх.

Перемещение автомобиля ($\vec{s}$) происходит вдоль дороги, то есть в горизонтальном направлении.

Таким образом, угол $\alpha$ между вектором силы упругости (нормальной реакции опоры) $\vec{N}$ и вектором перемещения $\vec{s}$ составляет $90^\circ$.

Косинус угла $90^\circ$ равен нулю: $\cos(90^\circ) = 0$.

Подставим это значение в формулу для вычисления работы:

$A_{упр} = N \cdot s \cdot \cos(90^\circ) = N \cdot s \cdot 0 = 0$ Дж.

Работа силы упругости со стороны дороги равна нулю, так как направление действия этой силы перпендикулярно направлению движения автомобиля. Значения массы, скорости, силы сопротивления и времени в данном случае являются избыточными для нахождения работы именно этой силы.

Ответ: $\text{0}$ Дж.