- Работа силы равна произведению силы на перемещение. В данном случае сила равна весу птицы, а перемещение — высоте подъема.
Дано:
\( m = 0.4 \) кг
\( h = 70 \) м
\( g \approx 9.8 \) м/с² (ускорение свободного падения)
Найти:
\( A \) — работу силы.
Решение:
Сила тяжести, действующая на ястреба: \( F = mg = 0.4 \text{ кг} \times 9.8 \text{ м/с}^2 = 3.92 \) Н.
Работа силы: \( A = F \times h = 3.92 \text{ Н} \times 70 \text{ м} = 274.4 \) Дж.
Ответ: Работа силы равна 274,4 Дж.
- Мощность трактора.
Дано:
\( v = 3.6 \) км/ч = \( 1 \) м/с (скорость)
\( F = 12 \) кН = \( 12000 \) Н (сила тяги)
Найти:
\( N \) — мощность.
Решение:
Мощность равна произведению силы на скорость: \( N = F \times v \).
\( N = 12000 \text{ Н} \times 1 \text{ м/с} = 12000 \) Вт = 12 кВт.
Ответ: Мощность трактора составляет 12 кВт.
- Сила натяжения мышцы (бицепса).
Дано:
\( F_{груза} = 80 \) Н (вес груза)
\( l_1 = 32 \) см = 0.32 м (расстояние от центра ядра до локтя)
\( l_2 = 4 \) см = 0.04 м (расстояние от локтя до места крепления мышцы)
Найти:
\( F_{мышцы} \) — силу натяжения мышцы.
Решение:
Используем условие равновесия рычага (правило моментов). Момент силы, создаваемый грузом, должен быть равен моменту силы, создаваемому мышцей.
\( F_{груза} \times l_1 = F_{мышцы} \times l_2 \)
\( 80 \text{ Н} \times 0.32 \text{ м} = F_{мышцы} \times 0.04 \text{ м} \)
\( 25.6 \text{ Н} \text{м} = F_{мышцы} \times 0.04 \text{ м} \)
\( F_{мышцы} = \frac{25.6 \text{ Н} \text{м}}{0.04 \text{ м}} = 640 \) Н.
Ответ: Сила натяжения мышцы равна 640 Н.