Номер 5, страница 135 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

5. Трактор, вытаскивая завязший автомобиль, протянул его на пути $s = 10$ м. Сила натяжения буксировочного троса совершила работу $A = 140$ кДж. Определите значение этой силы.

Дано

$s = 10$ м
$A = 140$ кДж

$A = 140 \text{ кДж} = 140 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 140000 \text{ Дж}$

Найти:

$F - ?$

Решение

Механическая работа $A$, совершаемая постоянной силой $F$ при перемещении тела на расстояние $s$, определяется по формуле:

$A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$

где $\alpha$ — это угол между вектором силы $\vec{F}$ и вектором перемещения $\vec{s}$.

В условии задачи трактор тянет автомобиль, следовательно, сила натяжения троса сонаправлена с перемещением автомобиля. Это означает, что угол $\alpha$ между силой и перемещением равен нулю ($\alpha = 0^\circ$). Косинус нуля равен единице ($\cos(0^\circ) = 1$).

Таким образом, формула для вычисления работы упрощается:

$A = F \cdot s$

Чтобы найти значение силы $F$, выразим ее из этой формулы:

$F = \frac{A}{s}$

Теперь подставим данные из условия задачи, предварительно переведя работу в систему СИ (Джоули):

$F = \frac{140000 \text{ Дж}}{10 \text{ м}} = 14000 \text{ Н}$

Полученное значение можно также выразить в килоньютонах (кН), зная, что $1 \text{ кН} = 1000 \text{ Н}$:

$F = 14000 \text{ Н} = 14 \text{ кН}$

Ответ: значение этой силы составляет 14000 Н (или 14 кН).