Question

Тело массой 10 кг в горизонтальной плоскости перенесли на расстояние 5 м, а затем подняли на высоту 5 м. Чему равна работа силы тяжести на каждом этапе движения?

Answer 1

Dano>

m=10kг

S=5м

α1=90°

α2=180°

g=10Н/кг

Горезонтально

L1=G S cos α1=m g S cos α1= 10·10·5·cos 90°=10·10·5·0=0(Дж)

вертикально

L2=G S cos α1=m g S cos α2=10·10·5·cos 180°=10·10·5·(-1)=-500(Дж)

Answer 2

Чтобы рассчитать работу силы тяжести на каждом этапе движения тела, воспользуемся формулой для работы силы, которая определяется как произведение силы на перемещение по направлению этой силы:

Работа = Сила × Перемещение × cos(угол между силой и перемещением)

На первом этапе движения, тело перемещается на горизонтальной плоскости. Здесь сила тяжести будет направлена вертикально вниз, а перемещение будет горизонтальным. Угол между силой и перемещением равен 90 градусам, поскольку они перпендикулярны друг другу. Таким образом, cos(90°) = 0, и работа силы тяжести на горизонтальной плоскости будет равна нулю.

Работа на первом этапе = 0

На втором этапе движения тело поднимают на высоту 5 метров. Здесь сила тяжести будет направлена вертикально вниз, а перемещение будет вертикальным вверх. Угол между силой и перемещением равен 0 градусам, так как они направлены в одном направлении. Таким образом, cos(0°) = 1, и работа силы тяжести на этом этапе будет равна:

Работа на втором этапе = Сила тяжести × Перемещение вверх × cos(0°)

Масса тела m = 10 кг Ускорение свободного падения g ≈ 9.8 м/с² (приближенное значение на Земле)

Сила тяжести F = m × g F = 10 кг × 9.8 м/с² ≈ 98 Н (ньютон)

Перемещение вверх = 5 м

Работа на втором этапе = 98 Н × 5 м × cos(0°) = 98 Н × 5 м × 1 = 490 Дж (джоулей)

Таким образом, работа силы тяжести на каждом этапе движения составляет:

1. Работа на горизонтальной плоскости: 0 Дж
2. Работа при подъеме на высоту: 490 Дж