Сила тяжести, действующая на дождевую каплю, производит работу, когда капля падает с высоты. Чтобы рассчитать работу, совершенную силой тяжести, можно воспользоваться формулой:
\[ W = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( W \) — работа (в джоулях),
- \( m \) — масса капли (в килограммах),
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)),
- \( h \) — высота падения (в метрах).
Для капли массой \( 8 \, \text{мг} \) (миллиграммов) необходимо сначала конвертировать массу в килограммы:
\[ 8 \, \text{мг} = 8 \times 10^{-3} \, \text{г} = 8 \times 10^{-6} \, \text{кг} \]
Теперь заменим значения в формулу:
- \( m = 8 \times 10^{-6} \, \text{кг} \)
- \( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 \)
- \( h = 2000 \, \text{м} \)
Теперь подставим все значения в формулу:
\[ W = 8 \times 10^{-6} \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 2000 \, \text{м} \]
Теперь вычислим это:
\[ W = 8 \times 10^{-6} \cdot 9.81 \cdot 2000 = 0.15696 \, \text{Дж} \]
Таким образом, работа, совершенная силой тяжести на дождевой капле массой 8 мг при падении с высоты 2 км, составляет примерно \( 0.157 \, \text{Дж} \).