Question

1) Сосулька массой 500г сорвалась с крыши дома высотой 7 м. Какую работу совершила сила тяжести при падении сосульки? 2) Классная комната имеет высоту 4м, в ней находятся столы высотой 70см. Книгу массой 300г, лежащюю на столе, передвигают по столу на 120 см. Чему равна работа силы тяжести? 3) Спортсмен - экстремал, занимающийся затяжными прыжками на парашюте с высоких гор, пролетел в свободном падении 45 м. Какую скорость он приобрел?

Answer 1

1.

P=mg

P=0,5×10=5

A=PS

A=5×7=35 Дж

2.

P=mg

P=0,3×10=3

A=PS

A=3×1,2=3,6 Дж

Answer 2

Для решения этих задач, воспользуемся основными физическими законами:

1. Работа силы тяжести, совершаемая при падении сосульки, равна изменению её потенциальной энергии. Потенциальная энергия определяется как произведение массы объекта, ускорения свободного падения (приближенно 9.8 м/с² на поверхности Земли) и высоты, с которой объект падает.

Формула для потенциальной энергии: Потенциальная энергия (ПЭ) = масса × ускорение свободного падения × высота

Заменяем значения: Масса сосульки (м) = 500 г = 0.5 кг Высота (h) = 7 м Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.8 м/с²

ПЭ = 0.5 кг × 9.8 м/с² × 7 м ≈ 34.3 Дж (джоуля)

Ответ: Сила тяжести совершила работу примерно 34.3 Дж, когда сосулька упала с крыши дома.

2. Работа силы тяжести над книгой определяется изменением её потенциальной энергии при перемещении на столе.

Формула для потенциальной энергии: ПЭ = масса × ускорение свободного падения × высота

Так как книга перемещается горизонтально по столу, высота изменяется на 0 (стол горизонтален), и, следовательно, потенциальная энергия не меняется.

Ответ: Работа силы тяжести равна нулю.

3. При свободном падении, без учёта сопротивления воздуха, энергия механической системы сохраняется. Поэтому изменение потенциальной энергии превращается в кинетическую энергию (энергию движения).

Формула для кинетической энергии: Кинетическая энергия (КЭ) = 0.5 × масса × скорость^2

Начальная потенциальная энергия (ПЭ) равна масса × ускорение свободного падения × начальная высота: ПЭ = масса × ускорение свободного падения × начальная высота

Так как спортсмен находится в свободном падении, начальная скорость равна нулю, и потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию: КЭ = ПЭ = масса × ускорение свободного падения × начальная высота

Заменяем значения: Масса спортсмена (м) = предположим, что он весит 70 кг Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.8 м/с² Начальная высота (h) = 45 м

КЭ = 70 кг × 9.8 м/с² × 45 м ≈ 30870 Дж (джоуля)

Ответ: Спортсмен приобрел кинетическую энергию примерно 30870 Дж, когда пролетел в свободном падении 45 м.