Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся определением работы силы тяжести. Работа силы тяжести зависит только от изменения высоты тела над выбранным уровнем отсчёта и не зависит от траектории движения.

Дано:
$m = 2$ кг
$h_{1} = 4$ м (начальная высота над полом)
$h_{2} = 1$ м (конечная высота над полом)
$g = 10$ м/с² (ускорение свободного падения)
$v_{0} = 0$ м/с (состояние покоя)
Найти:
$A - ?$

Физические законы и формулы:
Работа силы тяжести $A$ при перемещении тела из точки с высотой $h_{1}$ в точку с высотой $h_{2}$ вычисляется по формуле:
$A = m \cdot g \cdot (h_{1} - h_{2})$
где $(h_{1} - h_{2})$ — это изменение высоты (вертикальное перемещение тела).

Вычисления:
1. Определим разность высот (путь, пройденный грузом по вертикали):
$\Delta h = h_{1} - h_{2} = 4 \text{ м} - 1 \text{ м} = 3 \text{ м}$.
2. Подставим значения в формулу работы:
$A = 2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^{2} \cdot 3 \text{ м}$
$A = 60 \text{ Дж}$.

Проверка размерности:
$[A] = \text{кг} \cdot \frac{\text{м}}{\text{с}^{2}} \cdot \text{м} = \text{Н} \cdot \text{м} = \text{Дж}$.

Ответ: 60 Дж

Источник: ФИПИ