Na przykładzie kołowrotu unoszącego wiadro z wodą o masie m na wysokość h, udowodnij, że praca wykonana za pomocą tej maszyny jest taka sama, jak praca wykonana bez jej pomocy.

Na przykładzie kołowrotu unoszącego wiadro z wodą o masie m na wysokość h, udowodnij, że praca wykonana za pomocą tej maszyny jest taka sama, jak praca wykonana bez jej pomocy.
Odpowiedź

Praca wykonana normalnym sposobem: [latex]W_1=F_1cdot h=mgh[/latex] Praca wykonana z maszyną: [latex]W_2=F_2cdot s[/latex] F1 = mg - siła działająca na kołowrót (ciężar) F2 - siła jaka działa na koniec korby. r2 - promień korby r1 - promień kołowrotu s - droga pokonana przez koniec korby Wypadkowy moment sił jest równy 0: [latex]mgr_1-F_2r_2=0 \ \ F_2= frac{mgr_1}{r_2} [/latex] Liczba obrotów: [latex]n= frac{h}{2pi r_1} = frac{s}{2pi r_2} \ \ s= frac{hr_2}{r_1} [/latex] Wyliczone wartości F2 i s, podstawiamy do wzoru na pracę: [latex]W_2= frac{mgr_1}{r_2} cdot frac{hr_2}{r_1} =mgh[/latex] Jak widać: [latex]W_1=W_2[/latex]

Dodaj swoją odpowiedź