Question

Груз массой 200 г свободно падает из состояния покоя в течение 10 с.Какую работу совершает сила тяжести за этот промежуток времени?Ответ выразите в кДж

Answer 1

Поскольку груз падает из состояния покоя, то V0 = 0(начальная скорость)

Путь, пройденный телом, при свободном падении :

S = gt^2/2 = 10 * 100/2 = 500 м

Работа, совершаемая силой тяжести:

A = mg*S = 0,2 * 10 * 500 = 1000 Дж = 1 кДж

Answer 2

Для вычисления работы силы тяжести необходимо знать изменение потенциальной энергии тела при его свободном падении.

Работа силы тяжести вычисляется по формуле:

Работа = масса * ускорение свободного падения * высота

Где: масса = 200 г = 0.2 кг (переводим граммы в килограммы) ускорение свободного падения (гравитационная постоянная) ≈ 9.81 м/с² (обычно обозначается как "g") высота = h (для свободного падения с высоты h она будет то, что нас интересует)

Так как груз падает из состояния покоя, то у нас исходная скорость равна нулю.

Мы знаем, что ускорение (a) связано с высотой падения (h) следующим уравнением:

h = (1/2) * a * t^2

где t = 10 секунд (время падения).

Вычислим высоту:

h = (1/2) * 9.81 м/с² * (10 с)^2 h = 0.5 * 9.81 м/с² * 100 с² h = 490.5 м

Теперь вычислим работу силы тяжести:

Работа = 0.2 кг * 9.81 м/с² * 490.5 м Работа = 961.911 кг * м²/с²

Чтобы получить ответ в кДж, переведем джоули (Дж) в кило джоули (кДж), разделив на 1000:

Работа = 961.911 кг * м²/с² / 1000 Работа ≈ 0.962 кДж

Таким образом, работа силы тяжести за данный промежуток времени составляет около 0.962 кДж.