Определите работу, совершаемую за 10 с при подъёме груза массой 200 кг со скоростью 30 м/мин.

Чтобы решить задачу по физике на определение работы, совершённой при подъёме груза, важно понимать теоретические основы и формулы, которые используются при вычислении.

1. Понятие работы в физике Работа в физике (обозначается буквой $ A $) определяется как произведение силы, действующей на тело, на путь, пройденный этим телом в направлении действия силы. Формула работы выглядит следующим образом: $$ A = F \cdot s \cdot \cos \alpha, $$ где:
2. $ F $ — сила, действующая на тело (в Ньютонах, Н);
3. $ s $ — перемещение тела (в метрах, м);
4. $ \cos \alpha $ — косинус угла между направлением силы и направлением перемещения.

Если сила и перемещение направлены в одну сторону (угол $ \alpha = 0^\circ $), то $ \cos 0^\circ = 1 $, и формула работы упрощается:
$$ A = F \cdot s. $$

1. Сила тяжести При подъёме груза вертикально вверх сила, которая совершает работу, равна силе тяжести. Сила тяжести определяется формулой: $$ F_{\text{тяж}} = m \cdot g, $$ где:
2. $ m $ — масса тела (в килограммах, кг);

3. $ g $ — ускорение свободного падения, для земной поверхности приблизительно $ g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2 $.

4. Расчёт перемещения
   Перемещение $ s $ — это путь, который груз проходит за указанное время. Если известно, что груз поднимается с постоянной скоростью $ v $, то перемещение можно найти, используя формулу:
   $$ s = v \cdot t, $$
   где:

5. $ v $ — скорость движения тела (в метрах в секунду, м/с);

6. $ t $ — время движения тела (в секундах, с).

Заметьте, что если скорость дана не в метрах в секунду, а в другой единице (например, в метрах в минуту, как в условии задачи), то её нужно перевести в метры в секунду, так как все расчёты в системе СИ ведутся в стандартных единицах (метры, секунды, Ньютоны и Джоули). Для перевода из метров в минуту в метры в секунду:
$$ v = \frac{\text{величина в м/мин}}{60}. $$

1. Формула для работы при подъёме груза Замещая силу тяжести и перемещение в формулу работы, получаем: $$ A = F_{\text{тяж}} \cdot s = (m \cdot g) \cdot (v \cdot t). $$

Или:
$$ A = m \cdot g \cdot v \cdot t. $$

1. Единицы измерения работы Работа $ A $ измеряется в Джоулях (Дж). 1 Джоуль равен работе, совершаемой силой 1 Ньютон при перемещении на 1 метр.

Таким образом, задача требует последовательного использования нескольких формул:
− Сила тяжести $ F_{\text{тяж}} = m \cdot g $;
− Перемещение $ s = v \cdot t $;
− Работа $ A = F \cdot s $ или $ A = m \cdot g \cdot v \cdot t $.

Важным аспектом является перевод всех данных в систему СИ перед вычислениями (например, скорость в метры в секунду, путь в метры, а время в секунды).