Какую работу совершила сила тяжести, если тело, брошенное вертикально вверх, уменьшает свою кинетическую энергию с 30 Дж до 10 Дж? На сколько изменилась высота поднятого тела, если его масса составляет 0,2 кг? Силами сопротивления пренебречь.

Физика 8 класс Работа силы тяжести работа силы тяжести кинетическая энергия изменение высоты масса тела физика 8 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать понятие работы и энергии. Работа, совершенная силой тяжести, равна изменению механической энергии тела. В данном случае мы знаем, что кинетическая энергия тела уменьшилась с 30 Дж до 10 Дж.

Шаг 1: Найдем изменение кинетической энергии.

• Начальная кинетическая энергия (E1) = 30 Дж
• Конечная кинетическая энергия (E2) = 10 Дж
• Изменение кинетической энергии (ΔE) = E2 - E1 = 10 Дж - 30 Дж = -20 Дж

Таким образом, изменение кинетической энергии составляет -20 Дж. Это означает, что тело теряет 20 Дж энергии в процессе подъема.

Шаг 2: Найдем работу, совершенную силой тяжести.

Работа, совершенная силой тяжести (A), равна изменению механической энергии, то есть:

A = ΔE = -20 Дж.

Отрицательное значение работы указывает на то, что сила тяжести направлена вниз, в то время как движение тела вверх.

Шаг 3: Найдем изменение высоты.

Работа силы тяжести также может быть выражена через массу тела и высоту:

A = m * g * h,

где:

• m - масса тела (0,2 кг),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²),
• h - изменение высоты.

Подставим известные значения в формулу:

-20 Дж = 0,2 кг * 9,81 м/с² * h.

Шаг 4: Найдем высоту (h).

Перепишем уравнение для нахождения h:

h = -20 Дж / (0,2 кг * 9,81 м/с²).

Теперь посчитаем:

• 0,2 кг * 9,81 м/с² = 1,962 Н;
• h = -20 Дж / 1,962 Н ≈ -10,19 м.

Отрицательное значение высоты указывает на то, что мы рассматриваем работу, совершенную против силы тяжести, когда тело поднимается.

Ответ: Сила тяжести совершила работу -20 Дж, а изменение высоты поднятого тела составляет примерно 10,19 м.