Чтобы определить работу, совершаемую силой тяжести на дождевую каплю массой 20 мг (то есть 0,02 г) при падении с высоты 2 км, можем воспользоваться формулой работы силы, которая равна:
\[ A = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( A \) — работа,
- \( m \) — масса объекта,
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с² на поверхности Земли),
- \( h \) — высота, с которой падает объект.
Для начала переведем массу дождевой капли в килограммы:
\[ m = 20 \text{ мг} = 20 \times 10^{-3} \text{ г} = 20 \times 10^{-6} \text{ кг} = 0,00002 \text{ кг} \]
Теперь подставим значения в формулу:
Высоту также следует преобразовать в метры: \[ h = 2 \text{ км} = 2000 \text{ м} \]
Подставляем все в формулу:
\[ A = 0,00002 \text{ кг} \cdot 9,81 \text{ м/с}^2 \cdot 2000 \text{ м} \]
Теперь произведем вычисления:
\[ A = 0,00002 \cdot 9,81 \cdot 2000 \]
\[ A = 0,00002 \cdot 19620 = 0,3924 \text{ Дж} \]
Таким образом, работа, совершаемая силой тяжести на дождевую каплю при падении с высоты 2 км, составляет примерно 0,3924 Дж.