Відповіді до підручника: Стр.46
Готова відповідь до завдання Стр.46 з ГДЗ Фізика 9 клас Засєкіна.
Фізика, 9 клас · Відповіді до підручника
Текстова відповідь
§ 7. Механічна робота й енергія
Думай 4
Автомобіль рухається рівною горизонтальною дорогою. Чи здійснює роботу сила тяжіння, що діє на автомобіль?
Робота сили тяжіння дорівнює нулю, бо сила напрямлена вертикально вниз, а переміщення автомобіля горизонтальне (кут між ними 90°, cos90° = 0, отже A = F·s·cos90° = 0).
Думай 5
Тіло кинуто вертикально вгору. Визнач, додатну чи від’ємну роботу виконує сила тяжіння: а) під час підняття тіла; б) під час його падіння.
а) Під час підняття сила тяжіння напрямлена проти переміщення, тому її робота від’ємна.
б) Під час падіння сила тяжіння напрямлена вздовж переміщення, тому її робота додатна.
Задача 1
На яку відстань дівчинка перемістила санки, прикладаючи до мотузки санок силу 23 Н під кутом 30° до напряму руху і виконавши роботу 1,2 кДж?
Дано: F = 23 Н, α = 30°, A = 1,2 кДж = 1200 Дж.
Шукати: s — відстань.
Формула роботи: A = F·s·cosα, звідки s = A / (F·cosα).
cos30° = √3/2 ≈ 0,866.
s = 1200 Дж : (23 Н · 0,866) ≈ 1200 : 19,9 ≈ 60 м.
Відповідь: санки переміщено приблизно на 60 м.
Задача 2
Шофер вимкнув двигун автомобіля на швидкості 72 км/год. Пройшовши відстань 34 м, автомобіль зупинився. Якою була кінетична енергія автомобіля у момент вимкнення двигуна, якщо сила тертя коліс об дорогу 5880 Н? Яка маса автомобіля?
Дано: v₀ = 72 км/год = 20 м/с; s = 34 м; Fтерт = 5880 Н; v = 0.
Шукати: Eк₀, m.
Робота сили тертя за час гальмування за модулем дорівнює початковій кінетичній енергії: |Aтерт| = Eк₀.
Aтерт = –Fтерт·s, тому Eк₀ = Fтерт·s.
Eк₀ = 5880 Н · 34 м = 199 920 Дж ≈ 2,0·10⁵ Дж.
Кінетична енергія: Eк₀ = m·v₀² / 2.
Звідси m = 2Eк₀ / v₀².
m = 2 · 199 920 Дж : (20 м/с)² = 399 840 : 400 ≈ 1000 кг.
Відповідь: початкова кінетична енергія ≈ 2,0·10⁵ Дж, маса автомобіля ≈ 1000 кг.
Задача 3
Яку роботу виконує сила тертя, коли автомобіль масою 1000 кг, що має швидкість 90 км/год, гальмує до швидкості 54 км/год?
Дано: m = 1000 кг; v₁ = 90 км/год = 25 м/с; v₂ = 54 км/год = 15 м/с.
Шукати: Aтерт.
Робота рівнодійної сил дорівнює зміні кінетичної енергії: A = ΔEк = m(v₂² – v₁²)/2.
Цю роботу виконує сила тертя, тому Aтерт = m(v₂² – v₁²)/2.
Eк₁ = ½·1000·25² = 500·625 = 312 500 Дж.
Eк₂ = ½·1000·15² = 500·225 = 112 500 Дж.
Aтерт = Eк₂ – Eк₁ = 112 500 – 312 500 = –200 000 Дж = –2,0·10⁵ Дж.
Відповідь: сила тертя виконує роботу –2,0·10⁵ Дж (від’ємна, бо зменшує енергію автомобіля).
Задача 4
Яку роботу виконує людина, піднімаючи тіло масою 2 кг на висоту 1 м з прискоренням 3 м/с²?
Дано: m = 2 кг; h = 1 м; a = 3 м/с²; g ≈ 10 м/с².
Шукати: A (робота сили людини).
За другим законом Ньютона при русі вгору: F – mg = ma, отже F = m(g + a).
F = 2 кг · (10 + 3) м/с² = 26 Н.
Робота сили людини: A = F·h (кут між силою і переміщенням 0°).
A = 26 Н · 1 м = 26 Дж.
Відповідь: людина виконує роботу приблизно 26 Дж.