Вариант - 1 1. Тело массой 15 кг равномерно поднимают на высоту 2 м от поверхности земли, потом перемещают горизонтально (параллельно поверхности Земли) на расстояние 10 м, затем равномерно опускают обратно на поверхность Земли. Определите работу силы тяжести на каждом участке движения, и полную работу силы тяжести на всей траектории (изоби чертеж с расстановкой сил).
Для решения этой задачи, нам необходимо вычислить работу силы тяжести на каждом участке движения, а затем сложить их, чтобы найти полную работу на всей траектории.
Подъем тела на высоту 2 м: Работа силы тяжести при подъеме равна \( Р_1 = -mgh \), где \( m = 15 \, кг \) - масса тела, \( g = 9,8 \, м/с^2 \) - ускорение свободного падения, \( h = 2 \, м \) - высота подъема. Подставляя значения, получаем: \( P_1 = -15 \cdot 9,8 \cdot 2 = -294 \, Дж \) (отрицательный знак обозначает, что сила тяжести противодействует подъему).
Горизонтальное перемещение на 10 м: На горизонтальном участке гравитационная сила не выполняет работы, так как угол между силой и перемещением равен 90 градусам.
Опускание тела на поверхность Земли: Работа силы тяжести при опускании также равна \( P_2 = -mgh \), но с отрицательным знаком, так как сила направлена вниз. Подставляя значения: \( P_2 = -15 \cdot 9,8 \cdot 2 = -294 \, Дж \) (по тем же причинам, сила тяжести противодействует движению вниз).
Итак, полная работа силы тяжести на всей траектории будет равна сумме работ на каждом участке: \( P_{\text{полная}} = P_1 + P_2 = -294 - 294 = -588 \, Дж \).
Таким образом, работа силы тяжести на каждом участке движения составляет -294 Дж, а полная работа на всей траектории -588 Дж.
