§30. Механічна робота - Максимович

• ГДЗ Фізика 7 клас Максимович

Поміркуйте і дайте відповідь

1. У якому випадку мурашка виконує більшу роботу: коли переносить одну й ту саму соломинку на відстань 1 м чи на 2 м? Чому?

Механічна робота визначається за формулою:

• $A = F \cdot S$ де:
• $A$— робота,
• $F$— сила, яка діє на тіло,
• $S$— шлях, який проходить тіло.

Оскільки сила, з якою мурашка переносить соломинку, залишається сталою, робота прямо пропорційна пройденому шляху. Тому:

• На відстані 2 м мурашка виконує вдвічі більшу роботу, ніж на відстані 1 м, оскільки шлях подвоюється.

2. У якому випадку їжачок (мал. 30.1) виконує більшу роботу, переносячи від яблуні до своєї хатинки яблука? Чому?

Робота їжачка також залежить від формули:

 У цьому випадку:

• Сила $F$ залежить від ваги яблук (чим більше яблук несе їжачок, тим більша сила),
• Шлях $S$ залишається незмінним (відстань між яблунею і хатинкою).

Отже, їжачок виконує більшу роботу, коли переносить більше яблук, тому що сила $F$ збільшується через більшу вагу вантажу.

Перевірте себе

1. Якщо ви хочете з’їсти яблуко у садочку, це можна зробити двома способами: лягти під деревом, відкрити рота і чекати, поки яблуко впаде, а можна його зірвати й насолодитися чудовим смаком. Як пов’язати цей приклад з епіграфом до параграфа?

Приклад з яблуком:

Лягти під деревом і чекати, поки яблуко впаде, здається простішим варіантом, але насправді це вимагає терпіння, часу та очікування, що може бути виснажливим психологічно. Це відповідає ідеї Вайльда, що “нічого не робити” — це також своєрідна робота, яка потребує зусиль.

Зірвати яблуко самостійно — це механічна робота, яка вимагає фізичних зусиль (застосування сили й виконання дії), але вона швидше приносить результат.

Ідея Вайльда:

Оскар Вайльд хотів підкреслити, що бездіяльність або очікування можуть бути складнішими, ніж активна діяльність. У ситуації з яблуком це проявляється в тому, що активна дія (зірвати яблуко) є ефективнішою і менш виснажливою у довгостроковій перспективі, ніж пасивне очікування.

Таким чином, епіграф ілюструє думку про те, що навіть бездіяльність може бути «важкою роботою», адже вона вимагає часу, терпіння і часто не приносить швидкого результату.

2. За допомогою математичних знаків (>, <, =) порівняйте значення фізичних величин: 350 кДж і 0,35 МДж, 700 мДж і 6 Дж, 2 МДж і 2000 Дж.

Щоб порівняти фізичні величини, необхідно перевести їх у однакові одиниці вимірювання. Усі значення енергії переведемо в джоулі (Дж).

1. 350 кДж і 0,35 МДж

Переведемо обидва значення в джоулі:

• $350 \, \text{кДж} = 350 \cdot 1000 = 350000 \, \text{Дж}$
• $0.35 \, \text{МДж} = 0.35 \cdot 1000000 = 350000 \, \text{Дж}$

Порівняння:

Відповідь: $350 \, \text{кДж} = 0.35 \, \text{МДж}$

2. 700 мДж і 6 Дж

Переведемо обидва значення в джоулі:

• $700 \, \text{мДж} = 700 \cdot 0.001 = 0.7 \, \text{Дж}$
• $6 \, \text{Дж}$залишається без змін.

Порівняння: $0.7 < 6$

Відповідь: $700 \, \text{мДж} < 6 \, \text{Дж}$

3. 2 МДж і 2000 Дж

Переведемо обидва значення в джоулі:

• $2 \, \text{МДж} = 2 \cdot 1000000 = 2000000 \, \text{Дж}$
• $2000 \, \text{Дж}$залишається без змін.

Порівняння: $2000000 > 2000$

Відповідь: $2 \, \text{МДж} > 2000 \, \text{Дж}$

Загальний висновок:

1. $350 \, \text{кДж} = 0.35 \, \text{МДж}$
2. $700 \, \text{мДж} < 6 \, \text{Дж}$
3. $2 \, \text{МДж} > 2000 \, \text{Дж}$

3. Дерев’яний брусок масою 150 г рівномірно переміщують по столу на відстань 30 см за допомогою динамометра (мал. 30.2). Визначте роботу, яку виконує сила, прикладена до динамометра.

4. За допомогою пристосування для підйому вантажів на будівництві піднімають піддон з цеглою на висоту 20 м, виконуючи роботу 170 кДж. Визначте силу, необхідну для підняття вантажу.

5. Каштан Шевченка — один із найстаріших каштанів Києва. Вік дерева 150 років, висота 15 м. Визначте роботу, яку виконає сила тяжіння під час падіння горіха каштана масою 30 г з вершини дерева на землю.