дано:
Масса камня m = 200 г = 0.2 кг.
Высота скалы h_скалы = 10 м.
Максимальная высота над уровнем моря h_max = 15 м.
Ускорение свободного падения g = 9.81 м/с^2.
найти:
а) Работа силы тяжести при движении камня:
1. вверх (W_вверх).
2. вниз (W_вниз).
б) Общая работа силы тяжести за всё время полёта камня (W_общая).
решение:
а)
1. Работа силы тяжести при подъёме камня (вверх):
Для работы W_вверх используем формулу:
W_вверх = -m * g * h,
где h — высота, на которую поднялся камень относительно уровня моря:
h = h_max - h_скалы = 15 м - 10 м = 5 м.
Подставим значения:
W_вверх = -0.2 кг * 9.81 м/с^2 * 5 м = -9.81 Дж.
2. Работа силы тяжести при падении камня (вниз):
Для работы W_вниз:
W_вниз = -m * g * h,
где h — высота, с которой падает камень до уровня моря:
h = h_max = 15 м.
Подставим значения:
W_вниз = -0.2 кг * 9.81 м/с^2 * 15 м = -29.43 Дж.
б)
Общая работа силы тяжести за всё время полёта камня:
W_общая = W_вверх + W_вниз.
Подставим найденные значения:
W_общая = -9.81 Дж + (-29.43 Дж) = -39.24 Дж.
ответ:
а)
1. Работа силы тяжести при движении камня вверх составляет -9.81 Дж.
2. Работа силы тяжести при движении камня вниз составляет -29.43 Дж.
б) Общая работа силы тяжести за всё время полёта камня составляет -39.24 Дж.