Question

Мяч бросают вертикально вверх, он достигает высоты 10м, затем мяч падает и его ловят на высоте 2м.Найти работу силы тяжести на пути вверх, на пути вниз и на всём пути.

Answer 1

Работа силы тяжести = - изменение потенциальной энергии.
Путь вверх:
А = - (mgh1 - mgh0) = -(mg*10-mg*0)= - 10gm
Путь вниз:
А = - (mgh2 - mgh1) = -(mg*2-mg*10)=  8gm
Весь путь:
А = - (mgh2 - mgh0) = -(mg*2-mg*0)= - 2gm
g обычно принимают за 10, иногда за 9,8
а вот массу мяча нужно уточнить, она тоже нужна

Answer 2

Работа силы тяжести определяется как произведение силы тяжести на перемещение. В данном случае, сила тяжести всегда направлена вниз, поэтому работа силы тяжести на пути вверх будет отрицательной, на пути вниз - положительной, а на всем пути - равной нулю.

На пути вверх мяч поднимается на высоту 10 м. Работа силы тяжести на пути вверх будет равна произведению силы тяжести на высоту, умноженное на -1 (так как работа отрицательна): Работа = -сила тяжести * высота = -масса * ускорение свободного падения * высота = -масса * 9,8 м/с^2 * 10 м = -98 м * кг/с^2.

На пути вниз мяч опускается на высоту 8 м (разница между начальной высотой и высотой, на которой его поймали). Работа силы тяжести на пути вниз будет равна произведению силы тяжести на высоту: Работа = сила тяжести * высота = масса * ускорение свободного падения * высота = масса * 9,8 м/с^2 * 8 м = 78,4 м * кг/с^2.

На всем пути (вверх и вниз) мяч перемещается на высоту 10 м - 2 м = 8 м. Работа силы тяжести на всем пути будет равна произведению силы тяжести на высоту: Работа = сила тяжести * высота = масса * ускорение свободного падения * высота = масса * 9,8 м/с^2 * 8 м = 78,4 м * кг/с^2.

Таким образом, работа силы тяжести на пути вверх равна -98 м * кг/с^2, на пути вниз - 78,4 м * кг/с^2 и на всем пути - 78,4 м * кг/с^2.