Какая работа была выполнена силой тяжести на пути, если камень, брошенный вертикально вверх, уменьшил свою кинетическую
Какая работа была выполнена силой тяжести на пути, если камень, брошенный вертикально вверх, уменьшил свою кинетическую энергию на 16 дж?
08.12.2023 05:22
Инструкция: Работа силы тяжести - это количество энергии, которое сила тяжести переносит при перемещении объекта. Работа рассчитывается как произведение силы, приложенной к объекту, и расстояния, на которое объект перемещается в направлении силы.
В данной задаче, когда камень брошен вертикально вверх, сила тяжести, направленная вниз, работает в противоположном направлении движения камня. Кинетическая энергия камня уменьшается по мере подъема вверх до того момента, когда его скорость становится нулевой.
Работа силы тяжести будет равна изменению кинетической энергии камня. Поскольку кинетическая энергия уменьшается, работа силы тяжести будет отрицательной. Это связано с тем, что работа силы тяжести забирает энергию у камня.
Демонстрация:
Задача: Камень брошен вертикально вверх и его кинетическая энергия уменьшилась на 50 Дж. Какую работу совершила сила тяжести на пути камня?
Объяснение:
Работа силы тяжести равна изменению кинетической энергии. В данной задаче кинетическая энергия уменьшилась, поэтому работа силы тяжести будет отрицательной. Дано: ΔК = -50 Дж.
Решение:
Работа силы тяжести = -50 Дж
Совет: Для лучшего понимания работы силы тяжести рекомендуется изучить законы сохранения энергии и принцип работы силы.
Упражнение:
Камень, брошенный вертикально вверх, поднимается на высоту 10 м и его кинетическая энергия уменьшается до нуля. Какую работу выполнила сила тяжести на пути камня? (Ответ нужно представить с точностью до двух знаков после запятой)
Объяснение:
Работа, выполняемая силой тяжести, можно выразить через изменение кинетической энергии тела. Кинетическая энергия - это энергия, связанная с движением тела.
Когда камень бросают вертикально вверх, его кинетическая энергия уменьшается по мере того, как он поднимается выше. Это происходит потому, что работа силы тяжести направлена против движения камня.
Работа и кинетическая энергия связаны уравнением работы:
$$
работа = изменение кинетической энергии
$$
Таким образом, отрицательное изменение кинетической энергии равно работе, которую выполнила сила тяжести на пути.
Дополнительный материал:
Возьмем пример с камнем, брошенным вертикально вверх. Если его кинетическая энергия уменьшилась на 30 Дж на пути вверх, то сила тяжести выполнила работу в размере -30 Дж.
Совет: Чтобы лучше понять эту концепцию, рекомендуется изучать законы сохранения энергии и ознакомиться с уравнением работы.
Дополнительное задание: Если камень уменьшил свою кинетическую энергию на 50 Дж на пути вверх, какую работу выполнила сила тяжести?