Автомобиль массой 1800 кг прошёл 2,5 км. Чему равна работа, совершаемая двигателем, если сила тяги равна 1200 Н?

Для решения задачи о работе, совершаемой двигателем автомобиля, необходимо использовать понятие механической работы.

Механическая работа — это физическая величина, характеризующая энергию, которую тело приобрело или потеряло в результате действия силы. Механическая работа определяется как произведение силы на перемещение тела и на косинус угла между направлением силы и направлением перемещения. Формула для вычисления работы выглядит следующим образом:

A = F × s × cos(α),

где:
− A — работа (измеряется в джоулях, Дж),
− F — сила, действующая на тело (измеряется в ньютонах, Н),
− s — перемещение тела (измеряется в метрах, м),
− α — угол между направлением силы и направлением перемещения (измеряется в градусах).

Условие задачи:

1. В задаче указана масса автомобиля m = 1800 кг, но для вычисления работы она не потребуется, поскольку в данном случае сила тяги уже дана.
2. Сила тяги двигателя равна F = 1200 Н.
3. Автомобиль прошёл расстояние s = 2,5 км = 2500 м.
4. Учитывается, что сила тяги направлена вдоль направления движения, то есть угол между силой и перемещением α = 0°. При таком угле косинус равен cos(0°) = 1.

Заключение:

Зная все данные, можно воспользоваться формулой работы A = F × s × cos(α), где угол α = 0°. Это значит, что работа будет рассчитываться как просто произведение силы и перемещения, поскольку косинус угла равен 1. Подставляя значения, можно будет вычислить работу, совершённую двигателем автомобиля.

Помимо этого, важно помнить, что работа является скалярной величиной, то есть её значение не зависит от направления силы, если угол учтён. Работа измеряется в джоулях (Дж), где один джоуль равен работе, которую совершает сила в один ньютон, перемещая тело на один метр.