Question

скорость тела, которое падает увеличилась от 2 до 8 м/с. Найти работу силы тяжести, если маса тела 4 кг

Answer 1

Силой тяжести выполнена работа по увеличению кинетической энергии А=m*(v2²-v1²)/2=4*(8²-2²)/2=120 Дж

Answer 2

Для расчёта работы силы тяжести, нужно знать вертикальное изменение высоты тела. Однако, из предоставленной информации не ясно, насколько тело упало.

Если предположить, что вертикальное изменение высоты равно h метров (высота упавшего тела), то работу силы тяжести можно вычислить, используя следующую формулу:

Работа (W) = масса (m) × ускорение свободного падения (g) × вертикальное изменение высоты (h)

где: масса (m) = 4 кг (по условию) ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с² (приближенное значение на поверхности Земли)

Теперь, чтобы вычислить вертикальное изменение высоты (h), нужно знать время падения, чтобы использовать формулы движения тела.

Если предположить, что тело падало вертикально и его скорость увеличивалась равномерно, то можно использовать уравнение движения:

v = u + at

где: v - конечная скорость (8 м/с, по условию) u - начальная скорость (2 м/с, по условию) a - ускорение (по условию тело падало, значит, ускорение равно ускорению свободного падения g ≈ 9.81 м/с²) t - время падения

Для определения времени падения (t) можно воспользоваться другим уравнением движения:

h = ut + (1/2)at²

где: h - вертикальное изменение высоты (неизвестно) u - начальная скорость (2 м/с, по условию) a - ускорение (ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с², по условию)

Мы знаем все значения, кроме h, так что можно решить это уравнение относительно времени (t).

1. Сначала найдем время (t): h = ut + (1/2)at² h = 2 * t + (1/2) * 9.81 * t² h = 2t + 4.905t²

2. Теперь, чтобы найти время (t), учитывая, что скорость увеличивалась от 2 до 8 м/с, можно воспользоваться следующим уравнением:

v = u + at 8 = 2 + 9.81t

Отсюда найдем t:

9.81t = 6 t ≈ 6 / 9.81 t ≈ 0.611 секунд (округляем до трех знаков после запятой)

3. Теперь, когда у нас есть значение времени (t), можно найти вертикальное изменение высоты (h):

h = 2t + 4.905t² h = 2 * 0.611 + 4.905 * (0.611)² h ≈ 1.191 метров (округляем до трех знаков после запятой)

Теперь, зная вертикальное изменение высоты (h ≈ 1.191 м) и другие данные (масса тела m = 4 кг, ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с²), мы можем вычислить работу силы тяжести (W):

W = m * g * h W = 4 * 9.81 * 1.191 W ≈ 47.03 джоулей

Ответ: Работа силы тяжести, чтобы переместить тело массой 4 кг с ускорением свободного падения от 2 до 8 м/с, составляет примерно 47.03 джоулей.