Question

Какова работа силы тяжести в том случае, если человек поднимается на пятый этаж, а затем спускается на третий? Масса человека 60 кг, а высота каждого этажа 3,5 м.

Answer 1

В случае, когда человек поднимается по лестнице, работа силы тяжести А1 = mgh = 60*9,8*3,5*5 = 10 290 Дж
Когда же человек спускается А2 = -mgh = -60*9,8*3,5*2 = -4 116 Дж
Суммарная работа составит А1+А2 = 10 290 - 4 116 = 6 174Дж

Answer 2

Работа силы тяжести можно рассчитать по формуле: Работа = сила × путь.

В данном случае, сила тяжести равна весу человека, который можно вычислить по формуле: Вес = масса × ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения на поверхности Земли принимается примерно равным 9,8 м/с².

Вес человека = 60 кг × 9,8 м/с² = 588 Н.

Так как человек поднимается на пятый этаж, то путь, пройденный вверх, равен высоте пятого этажа, то есть 3,5 м.

Работа силы тяжести при подъеме на пятый этаж: Работа = 588 Н × 3,5 м = 2058 Дж.

Затем человек спускается на третий этаж, что означает, что он проходит путь, равный разности высот пятого и третьего этажей, то есть 2 этажа или 2 × 3,5 м = 7 м.

Работа силы тяжести при спуске на третий этаж: Работа = 588 Н × 7 м = 4116 Дж.

Итак, работа силы тяжести в данном случае составляет 2058 Дж при подъеме на пятый этаж и 4116 Дж при спуске на третий этаж.