К ящику массой 50,0 кг прикреплена веревка, чтобы тянуть его по наклонной поверхности без трения с постоянной скоростью на высоту 3 метра. Обратите внимание, что сила тяжести имеет две составляющие (параллельную и перпендикулярную составляющие); параллельная составляющая уравновешивает приложенную силу, а перпендикулярная составляющая уравновешивает нормальную силу.
Рассчитайте количество работы, выполненной над ящиком.
Ответ: Wext = 1470 Дж.
Начните с TMEi + Wext = TMEf
KEi + PEi + Wext = KEf + PEf
KEi + 0 Дж + Wext = KEf + (50 кг) * (9,8 м/с/с) * (3 м)
(KEi = KEf, поскольку скорость постоянна. Таким образом, оба члена KE можно исключить из уравнения.)
Wext = (50 кг) * (9,8 м/с/с) * (3 м) = 1470 Дж
Но почему? Разве ящик не движется с постоянной скоростью, а это означает, что результирующая сила равна нулю. Так почему же полная проделанная работа не равна нулю?
Огромное спасибо заранее!!!
Чистая сила равна 0, но вы приложили к телу силу, которая работала над преодолением гравитации.
Можно сказать, что гравитация также совершала отрицательную работу над системой. На самом деле это уже отражено в вашем энергетическом балансе.
В левой части уравнения у вас была внешняя сила. Обратите внимание, что вы сделали, когда решили это. Она была приравнена к потенциальной энергии гравитации после подъема на склон.
Математика говорит вам, что ваша приложенная сила была точно равна изменению потенциальной энергии. Если мы посмотрим на работу силы тяжести над блоком, мы увидим, что это отрицательная работа (мы движемся против силы тяжести). В этом смысле гравитация совершенно противоположна, а чистая работа равна 0. (Это потому, что эта система не теряет энергию).
Вообще то, что касается вопроса, касается прикладной работы. Нам не нужно применять гравитацию, она уже есть, поэтому необходимая работа для поднятия блока определяется вашим уравнением.
Общая работа над системой равна 0, если мы не теряем энергию в окружающую среду. Просто часто бесполезно спрашивать об этом.