Опыт 1. Тележку, нагруженную гирей, перемещают на некоторое расстояние. Действующую на тележку силу измеряют динамометром (рис. 1). Опыт 2. Гирю поднимают на некоторую высоту. Силу, действующую на гирю, измеряют динамометром (рис. 2).
Вывод : Механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы.
Опыт 3. К тележке, нагруженной гирей, прикладывают силу, недостаточную для того, чтобы вызвать движение тележки (рис. 3).
Опыт 4.На гирю, подвешенную к пружине, действует сила упругости пружины. Но гиря не перемещается (рис. 4).
Вывод: Если есть сила, а нет перемещения, то нет и работы
Опыт 5. Тележка по инерции перемещается на некотором участке гладкой поверхности.
Вывод: А = 0, т.к. результирующая сила F = 0. Без действия на тело силы не может быть и работы. Механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила и оно движется.
Опыт 6. Нагруженная тележка под действием силы перемещается сначала на расстояние 0,5 м, а затем под действием той же силы на расстояние 1 м.
Опыт 7. Нагруженная тележка под действием силы перемещается на 1 м. Фиксируют значение силы, совершающей работу. Нагрузку тележки увеличивают и опыт повторяют. Динамометр отмечает возросшее значение силы.
Вывод: Механическая работа прямо пропорциональна приложенной силе и прямо пропорциональна пройденному пути
работа = сила . путь
За единицу работы принимают работу, совершаемую силой в 1 Н, на пути, равном 1 м. Единица работы — джоуль (Дж) названа в честь английского ученого Джоуля.
1 Дж = 1 Н • м. Используются также и килоджоули (кДж).
1 кДж = 1000 Дж. 1 Дж = 0,001 кДж.
v₁ = 60-6=54 км/ч = 15 м/с
За время t₁ = 15 сек студент переместился относительно земли
от начала моста до его конца.
Тогда длина моста: L = v₁*t₁ = 15*15 = 225 (м)
Скорость электрички v₂ = 60 км/ч = 16 2/3 (м/с)
Следовательно, электричка расстояние:
S = L+L' = 2*225 = 450 (м), где L' - длина электрички
Время, за которое электричка это расстояние:
t₂ = S/v₂ = 450 : 16 2/3 = 450 * 3/50 = 27 (с)
ответ: электричка мост за 27 с