Question

Zosia przeniosła na głowie pudło o masie 10kg, przebywając po poziomej ulicy odcinek 100m.Praca wykonana przez Zosie jest równa:

a) 0J

b)100J

c)1000J

d)10 000J.

Proszę o rozwiązanie... Wiem tylko ze odp. to a)...

Z góry dzięki.:)

Answer 1

Witaj:)

dane: m=10kg,  s=100m,  g=10m/s=10N/kg,  kąt α między wektorem F=Q=mg

a wektorem przesunięcia s - α=90⁰ ------> cosα=cos90⁰=0

szukane: W

-----------------------------------------------------------------------------------------

---powszechnie stosowany wzór na pracę: W = F *s wolno stosować jedynie wtedy, gdy kierunki obu wektorów pokrywają się / najogólniej są wzajemnie

równoległe/,

---w naszym przypadku nie są one równoległe i dlatego trzeba zastosować wzór ogólniejszy, a mianowicie:

W = F *s *cosα = Qscosα = mgscosα = 10kg*10N/kg*100m *0 = 0 = zero !!!!

Prawidłową odpowiedzią jest zatem odpowiedź a).

 

---zdaję sobie sprawę, że może ona przeczyć zdrowemu rozsądkowi i codzien -

nemu doświadczeniu, ale Zosia niosąc na głowie pudło działa siłą F=Q=mg

skierowaną pionowo w górę, a więc nie mającą żadnej składowej równoległej

F|| do kierunku wektora s, co oznacza, że  F|| = 0 czyli W = F||*s = 0,

---wzór W=Fscosα jest matematycznym zapisem umowy fizyków i chemików,

ze z punktu widzenia rozważanego układu - w tym przypadku pudła - W > 0

jeśli w wyniku wykonania tej pracy W nad układem, jego jakakolwiek energia

wzrośnie,

---jeśli dokładnie przeanalizować nasz przypadek, to bez żadnych wątpliwości widać, że nie wzrosła ani energia kinetyczna Ek, ani energia potencjalna Ep,

ani energia cieplna Q, ani żadna inna energia....zatem wykonana praca W

z punktu widzenia pudła wynosić musi zero !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!,

---powstaje oczywiście pytanie, to jak to jest - przecież po 100m jesteśmy

zmęczeni, a po 1000m padamy........,

---jeśli ktoś jest harcerzem, to miał okazję stać na warcie i wie, że po godzinie czy dwóch jest wykończony i musi być zmieniony, mimo że nie ruszał

się z miejsca i nie wykonał żadnej pracy w sensie FIZYKI,

---wytłumaczenie sobie tego pozornego paradoksu tkwi w rozróżnieniu pracy

w obiektywnym sensie fizyki i pracy w subiektywnym sensie fizjologicznym,

przy czym należy podkreślić, że praca fizjologiczna jest pracą realnie wykony-

waną przez nasze mięśnie nad naszym ciałem i jest ujemna, bo w jej wyniku

energia naszego ciała maleje /zmęczenie/i "wychodzi" z nas w formie wydzielanego przez nas ciepła zachodzących w nas chemicznych reakcjach

fizjologicznych /biochemicznych/.

 

Semper in altum..............................pozdrawiam :)