Камень весом 4 кг падает с высоты 5 метров. Какую силу выполняет положительную работу во время падения камня? Какова величина этой работы?

Физика 9 класс Работа и энергия падение камня работа силы физика камень вес камня высота падения сила тяжести работа при падении физические задачи механика закон сохранения энергии Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно рассмотреть несколько важных аспектов, связанных с падением камня и работой, которую выполняет сила тяжести.

1. Определим работу, выполняемую силой тяжести.

Работа (A), выполняемая силой, определяется по формуле:

A = F * s * cos(α),

где:

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

В нашем случае:

• Сила, действующая на камень, - это сила тяжести (F = m * g), где m - масса камня, g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²).
• Масса камня (m) = 4 кг.
• Ускорение свободного падения (g) = 9.8 м/с².
• Перемещение (s) - это высота, с которой падает камень, равная 5 метрам.
• Угол α = 0°, так как сила тяжести и перемещение направлены вниз.

2. Рассчитаем силу тяжести.

Сила тяжести (F) будет равна:

F = m * g = 4 кг * 9.8 м/с² = 39.2 Н.

3. Теперь рассчитаем работу, выполняемую силой тяжести.

Поскольку угол α = 0°, то cos(0) = 1. Поэтому формула для работы упрощается:

A = F * s.

Подставим известные значения:

A = 39.2 Н * 5 м = 196 Дж.

4. Ответ на вопрос.

Таким образом, работа, выполняемая силой тяжести во время падения камня, составляет 196 Дж.

Важно отметить, что работа, выполняемая силой тяжести, является положительной, так как сила и перемещение направлены в одну сторону.