#1. Для начала следует вспомнить, что работа равна произведению приложенной к телу силы на расстояние, пройденное телом под действием этой силы, при условии, что сила, с которой поднимают тело, постоянна. При поднятии тела равномерно человек обязан прикладывать к нему силу, равную силе тяжести этого тела. Если он будет прикладывать к телу большую силу, то тело обязано двигаться ускоренно, то есть постоянно изменяя свою скорость на некоторую величину. Это следует из второго закона Ньютона, утверждающего, что равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на ускорение, вызываемое этими сила. Ведь если ускорение равно нулю, то по этому закону и равнодействующая сил равна нулю, то есть сила тяжести тела, как уже было сказано, должна быть равна силе, с которой его поднимают. А так как сила тяжести постоянна, то и <<сила поднятия>> также постоянна. Действительно, если <<сила поднятия>> меняется, то она не может быть равна неизменяющейся силе тяжести. Движение тела в настоящем мире приближено к равномерному, поэтому полученный вывод, что <<сила поднятия>> постоянна, можно применить и к этой ситуации.
Итак, работа A = <<силе поднятия>> F × расстояние S. Тогда S = A/F. Но, как мы уже убедились, F = силе тяжести = mg, где m — масса поднимаемого тела, а g — ускорение свободного падения. Тогда S = A/mg. Если g принять равным 10 Н/кг, то S = (1 Дж)/(1 кг × 10 Н/кг) = (1 Дж)/(10 Н) = (1 Н × м)/(10 Н) = 0,1 м = 10 см.
Ответ: 10 см.
#2. Если проводить такие же рассуждения, какие были произведены при решении прошлой задачи, то выяснится, что работа A = <<силе поднятия>> F × расстояние S = массе m × ускорение свободного падения g × S. Но m равна произведению плотности тела p на его объём V. Поэтому, если принять g равным 10 Н/кг, то A = pVgS = 2300 кг/м^3 × 2м^3 × 10 Н/кг × 12 м = 552000 Н × м = 552000 Дж = 552 кДж.
Ответ: 552 кДж.