Какова работа силы гравитации для шарика массой 100 г, который скатился по горке длиной 3 м, под углом 30° к горизонту?

Физика: Работа силы гравитации

Пояснение:
Работа силы гравитации может быть определена как произведение силы гравитации на расстояние, на которое объект перемещается в направлении действия силы. Формула для расчета работы выглядит следующим образом:

Работа (W) = Сила (F) * Расстояние (d) * cos(θ),

где F - сила гравитации, d - расстояние перемещения, θ - угол между силой гравитации и направлением перемещения.

Сначала нам нужно вычислить силу гравитации. Сила гравитации равна произведению массы объекта (m) на ускорение свободного падения (g), примерно равное 9,8 м/с² на Земле:

F = m * g.

В данной задаче масса шарика равна 100 г, что составляет 0,1 кг. Таким образом, сила гравитации будет равна:

F = 0,1 кг * 9,8 м/с² = 0,98 Н.

Затем нужно определить расстояние перемещения, которое в данном случае равно длине горки - 3 м.

Угол между силой гравитации и направлением перемещения составляет 30°.

Теперь мы можем использовать формулу для расчета работы:

W = 0,98 Н * 3 м * cos(30°).

Подставляем значения и рассчитываем:

W = 0,98 Н * 3 м * cos(30°) ≈ 2,539 Дж.

Таким образом, работа силы гравитации для шарика массой 100 г, скатившегося по горке длиной 3 м под углом 30° к горизонту, составляет примерно 2,539 Дж.

Совет:
Чтобы лучше понять работу силы гравитации, можно визуализировать себе, что каждый объект, находящийся на некоторой высоте, обладает потенциальной энергией. Когда объект скатывается по горке, эта потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. Работа силы гравитации заключается в преобразовании потенциальной энергии в кинетическую энергию.

Дополнительное задание:
Какова работа силы гравитации для шарика массой 200 г, который скатился по горке длиной 5 м, под углом 45° к горизонту? (Ответ округлите до ближайшего целого числа).