Dane: 

▶ masa skrzyni: $m=20\text{kg}$,

▶ przebyta droga: $s=75\text{cm}$.

Rozwiązując to zadanie skorzystamy również z:

▶ zależność między metrem a centymetrem: $1\text{m}=100\text{cm}$, 

▶ wartość przyspieszenia ziemskiego: $g\approx 10\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2}$.

 

$\mathbf{a})$

Szukane:

▶ wartość siły, którą robotnik działał na skrzynię: $F=?$

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie wartości siły jaką robotnik działał na skrzynię w trakcie jej podnoszenia. W zadaniu podane mamy, że ruch skrzyni był jednostajny, zatem powołując się na pierwszą zasadę dynamiki Newtona wiemy, że działająca siła była równoważona przez siłę ciężkości. Możemy zatem obliczyć wartość siły ciężkości, gdyż będzie ona co do wartości równa sile, jaką robotnik działał na skrzynię.

Wartość siły ciężkości możemy obliczyć za pomocą wzoru:

$F_c=m\cdot g$ 

gdzie:

$F_c$ – wartość siły ciężkości,

$m$ – masa ciała, 

$g$ – wartość przyspieszenia ziemskiego. 

Podstawiamy dane do wzoru i obliczamy:

$F_c=20\text{kg}\cdot 10\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2}=200\text{N}$

Odpowiedź: Robotnik działał na skrzynię siłą o wartości 200 N.

 

$\mathbf{b})$

Dane obliczone w poprzednim podpunkcie:

▶ wartość siły, którą robotnik działał na skrzynię: $F=200\text{N}$.

Szukane:

▶ wykonana praca: $W=?$

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie pracy wykonanej przez robotnika, działającego na skrzynię siłą o wartości $F$.

Pracę wykonaną przy przemieszczaniu ciała przy pomocy siły o kierunku i zwrocie zgodnym z kierunkiem i zwrotem przemieszczenia tego ciała wyrażamy jako:

$W=F\cdot s$

gdzie:

$W$ - wykonana praca,

$F$ - wartość siły przyłożonej do ciała,

$s$ - droga przebyta przez ciało.

Podstawiamy dane do wzoru i obliczamy:

$W=200\text{N}\cdot 75\text{cm}=200\text{N}\cdot 0,75\text{m}=150\text{J}$

Odpowiedź: Robotnik działając siłą o wartości F wykonał pracę 150 J.