Какую работу выполняет сила тяжести, действующая на камень массой 20 кг: а) когда камень находится на скале высотой 100 м; б) когда камень падает с этой скалы?

Физика 7 класс Работа силы тяжести работа силы тяжести камень масса 20 кг высота 100 м падение камня физика 7 класс Новый

Чтобы ответить на вопрос о работе, выполняемой силой тяжести, нужно вспомнить, что работа (A) определяется по формуле:

A = F * d * cos(α)

где:

• A - работа;
• F - сила, действующая на объект;
• d - перемещение объекта;
• α - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В нашем случае сила тяжести (F) равна весу камня, который можно вычислить по формуле:

F = m * g

где:

• m - масса камня (20 кг);
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²).

Теперь давайте рассчитаем работу в двух случаях:

1. Когда камень находится на скале высотой 100 м:
• Сила тяжести (F) будет равна:

F = 20 кг * 9.8 м/с² = 196 Н.

• Поскольку камень не перемещается, d = 0 м, следовательно, работа:

A = 196 Н * 0 м * cos(α) = 0 Дж.

• Таким образом, работа, выполняемая силой тяжести, когда камень находится на скале, равна 0 Дж.
2. Когда камень падает с этой скалы:
• В этом случае камень перемещается вниз на высоту 100 м, и сила тяжести направлена вниз, так что угол α = 0 градусов (cos(0) = 1).
• Теперь мы можем рассчитать работу:

A = F * d * cos(0) = 196 Н * 100 м * 1 = 19600 Дж.

• Таким образом, работа, выполняемая силой тяжести, когда камень падает с высоты 100 м, равна 19600 Дж.

В заключение, работа, выполняемая силой тяжести, равна:

• 0 Дж на скале;
• 19600 Дж при падении с высоты.