Для решения задачи, сначала определим силу, необходимую для подъема тела с заданным ускорением. Используем второй закон Ньютона:
[ F = ma ]
где:
- ( m ) — масса тела (100 кг),
- ( a ) — ускорение (2 м/с²).
Подставим значения в формулу:
[ F = 100 \, \text{кг} \times 2 \, \text{м/с}^2 = 200 \, \text{Н} ]
Но это только дополнительная сила, необходимая для обеспечения ускорения. Необходимо также учитывать силу тяжести, которая действует на тело:
[ F_{\text{тяж}} = mg ]
где:
- ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²).
Подставим значения:
[ F_{\text{тяж}} = 100 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 = 980 \, \text{Н} ]
Суммарная сила, действующая на тело, будет равна сумме силы тяжести и силы, необходимой для ускорения:
[ F{\text{сумм}} = F{\text{тяж}} + F = 980 \, \text{Н} + 200 \, \text{Н} = 1180 \, \text{Н} ]
Теперь можем найти работу, совершенную при подъеме тела на высоту 25 метров. Работа ( W ) рассчитывается по формуле:
[ W = F_{\text{сумм}} \times h ]
где:
- ( h ) — высота подъема (25 м).
Подставим значения в формулу:
[ W = 1180 \, \text{Н} \times 25 \, \text{м} = 29500 \, \text{Дж} ]
Таким образом, работа, совершенная при подъеме тела массой 100 кг с ускорением 2 м/с² на высоту 25 метров, составляет 29500 Дж (джоулей).