Φυσική Β Γυμνασίου Κεφάλαιο 5 – Άσκηση 1

Δεδομένα
\(h=12m\) \(m=150kg\) \(g=10m/s^2\)
Ζητούμενα
\(W=?\)

Πρώτα υπολογίζουμε το βάρος Β του ψυγείου:

\(B=mg=150kg\cdot10m/s^2=1500N\)

Αφού το ψυγείο ανεβαίνει με σταθερή ταχύτητα, με βάση τον 1ο νόμο του Νεύτωνα, η συνισταμένη των δυνάμεων θα είναι μηδέν και θα πρέπει η δύναμη του σχοινιού του γερανού να είναι ίση με το βάρος:

\(F_{o\lambda}=0\) \(F=B\) \(\boxed{F=1500N}\)

Για να βρούμε το έργο της δύναμης F πρέπει να βρούμε πρώτα τη μετατόπιση Δx του ψυγείου. Αφού το ύψος του 4ου πατώματος είναι h=12m, ο κάθε όροφος θα είναι 3m, που σημαίνει ότι η μετατόπιση μέχρι τον τρίτο όροφο θα είναι

\(\Delta x=3\frac{h}{4}=\frac{3\cdot 12m}{4}=9m\)

Τέλος το έργο προκύπτει από τον ορισμό του έργου σταθερής δύναμης:

\(W=F\cdot \Delta s=1500N\cdot 9m=13.500J\)

Άρα \(\boxed{W=13.500J}\)