а) Какая работа была выполнена приложенной силой человека за время, в которое гиря поднялась на высоту 1 метр?

Тема урока: Механическая работа и силы

Объяснение:
а) Работа, совершенная приложенной силой человека, можно определить как произведение силы на путь. Формула для расчета механической работы имеет вид: Работа = Сила × Путь × cos(угол между силой и направлением движения). В данной задаче, если мы знаем только высоту подъема гири, мы можем использовать следующую формулу: Работа = масса × ускорение свободного падения × высота. Высота подъема - 1 метр, массу гири нам неизвестна.

б) Ускорение движения гири можно найти, используя закон движения Ньютона: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В данной задаче можно сказать, что сумма сил в данном случае равна только силе тяжести, так как гирю поднимает человек. Формула для расчета ускорения свободного падения имеет вид: Ускорение = Сила тяжести / Масса.

в) Работа, совершенная силой тяжести, действующей на гирю за первую секунду подъема, можно найти, используя формулу: Работа = Сила × Путь. В данном случае, сила тяжести равна массе × ускорение свободного падения, а путь равен 1 метру.

Например:
а) Если масса гири составляет 10 кг, то работа, совершенная приложенной силой, будет: Работа = 10 кг × 9,8 м/с^2 × 1 м = 98 Дж.
б) Если масса гири составляет 5 кг, то ускорение движения гири будет: Ускорение = (5 кг × 9,8 м/с^2) / 5 кг = 9,8 м/с^2.
в) Если масса гири составляет 2 кг, то работа, совершенная силой тяжести за первую секунду, будет: Работа = (2 кг × 9,8 м/с^2) × 1 м = 19,6 Дж.

Совет: Для лучшего понимания механической работы и сил, важно запомнить основные формулы и пользоваться соответствующими единицами измерения (кг, метры, м/с^2). Также полезно визуализировать задачу и нарисовать схему или диаграмму, чтобы проиллюстрировать действующие силы.

Закрепляющее упражнение:
a) Какова работа, совершаемая человеком при поднятии гири массой 15 кг на высоту 2 метра?
б) Каково ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли?
в) Сколько работы будет совершено человеком при переносе груза массой 30 кг на расстояние 4 метра, если груз поднимается вертикально?