Условие задачи:

Оконная штора массой 1 кг и длиной 2 м навертывается на валик, расположенный на верху окна. Какая при этом совершается работа? Трением пренебречь.

Задача №2.8.16 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=1\) кг, \(l=2\) м, \(A-?\)

Решение задачи:

Схема к решению задачи "Оконная штора массой 1 кг и длиной 2 м навертывается на валик, расположенный"Оконная штора является телом протяженной массы. В механике такие тела заменяют материальной точкой, которая находится в центре масс тела и несёт всю массу. Центр масс прямоугольной шторы находится в точке пересечению её диагоналей, то есть на расстоянии \(l/2\) от верха (смотри рисунок).

По закону сохранения энергии работа некоторой (неконсервативной) силы есть изменение полной механической энергии тела.

\[A = \Delta E\]

Кинетическая энергия в начале и конце процесса намотки отсутствует (это условие минимальности работы), меняется только потенциальная энергия. Уровень нуля отсчета потенциальной энергии выберем на уровне расположения центра масс шторы. Тогда изменение потенциальной энергии, а значит и работы, равно:

\[A = mg \cdot \frac{l}{2} — 0 = \frac{{mgl}}{2}\]

Посчитаем ответ:

\[A = \frac{{1 \cdot 10 \cdot 2}}{2} = 10\; Дж\]

Ответ: 10 Дж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Если Вам понравилась задача и ее решение, то Вы можете поделиться ею с друзьями с помощью этих кнопок.

Комментарии

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>