За допомогою копра металевий тягар масою 800 кг підняли на 6 м, а потім дали йому вільно впасти. Внаслідок удару металевого тягаря об верхній кінець палі вона заглибилася в грунт на 30 см. Визначити силу опору грунту.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Спочатку визначимо роботу сили, яку виконало навантаження при підйомі на висоту:

( A = F \cdot h = 800 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/c}^2 \cdot 6 \, \text{м} = 47040 \, \text{Дж} )

Після цього металевий тягар впав під дією власної ваги, і внаслідок удару палі заглибилася в грунт на 30 см. Величину ударної сили опору грунту можна визначити через роботу сили цієї сили на відстань, на яку поглибилася палиця:

( A_2 = F_2 \cdot s = F_2 \cdot 0,3 \, \text{м} )

Роботи сил під час підйому і падіння мають бути рівні за законом збереження енергії:

( A = A_2 )

( 47040 \, \text{Дж} = F_2 \cdot 0,3 \, \text{м} )

Отже, ( F_2 = \frac{47040}{0,3} = 156800 \, \text{Н} )

Отже, сила опору грунту дорівнює 156800 Н.