Найдите работу, которую надо совершить, чтобы лежа¬щий на полу однородный стержень, масса которого 4 кг и длина 3 м, расположить под углом 30° к горизонтали.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы лежащий на полу однородный стержень расположить под углом 30° к горизонтали, необходимо поднять его на определенное расстояние.

Рассмотрим действующие силы:

Сила тяжести, направленная вертикально вниз, равна массе стержня умноженной на ускорение свободного падения, т.е. Fг = mg = 4 кг * 9,8 м/с^2 = 39,2 Н.Реакция опоры силы N, направленная вертикально вверх, равна по модулю силе тяжести: N = 39,2 Н.Сила трения, действующая параллельно поверхности, равна Nsin(30°), где 30° - угол между поверхностью и горизонтом: Fтр = 39,2Нsin(30°) ≈ 19,6 Н.

Для того чтобы стержень остался на месте под углом 30° к горизонтали, необходимо выполнить работу, равную силе трения, умноженной на расстояние, на которое нужно поднять стержень. Таким образом, работа, которую необходимо совершить, равна
A = Fтр * h,
где h - расстояние, на которое нужно поднять стержень.

Подставляем значения:
A = 19,6 Н * h.

Так как не задано, на какую высоту нужно поднять стержень, то работу можно выразить в общем виде.