Какую работу выполняет сила тяжести, действующая на мраморную плиту объемом 2 м, если её равномерно поднимают вверх на высоту 4 м с помощью троса?

Физика 8 класс Работа силы тяжести работа силы тяжести мраморная плита подъем на высоту физика 8 класс сила тяжести объем плиты трос работа в физике Новый

Чтобы рассчитать работу, выполняемую силой тяжести, действующей на мраморную плиту, нам нужно использовать формулу для работы:

Работа = Сила × Перемещение × cos(α)

Где:

• Сила - это сила, действующая на объект (в данном случае сила тяжести);
• Перемещение - это расстояние, на которое поднимается объект;
• α - угол между направлением силы и направлением перемещения.

Теперь давайте разберем шаги для решения задачи:

1. Определим силу тяжести: Сила тяжести (F) рассчитывается по формуле:

F = m × g

где:

• m - масса плитки;
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).
2. Найдем массу мраморной плиты: Для этого нужно знать объем и плотность мрамора. Плотность мрамора составляет примерно 2500 кг/м³. Объем плиты равен 2 м³. Массу можно найти по формуле:

m = объем × плотность

m = 2 м³ × 2500 кг/м³ = 5000 кг.

3. Теперь найдем силу тяжести:

F = 5000 кг × 9.81 м/с² = 49050 Н.

4. Определим перемещение: Плита поднимается на высоту 4 м, значит перемещение (h) равно 4 м.
5. Определим угол α: Поскольку сила тяжести направлена вниз, а перемещение вверх, угол между ними составляет 180 градусов. Таким образом, cos(180°) = -1.
6. Теперь можем подставить все значения в формулу работы:

Работа = F × h × cos(α)

Работа = 49050 Н × 4 м × (-1) = -196200 Дж.

Таким образом, работа, выполняемая силой тяжести, равна -196200 Дж. Отрицательное значение указывает на то, что работа силы тяжести направлена против перемещения плитки.