Женя выбросил с балкона вертикально вниз мяч массой 480 480 г со скоростью 5 , 5 5,5 м/с. Какова работа всех равнодействующих сил, действующих на тело, если не учитывать…

Для решения задачи начнем с определения работа всех сил, действующих на мяч.

Мяч выбрасывается вертикально вниз с начальной скоростью \(v_0 = 5,5 \, \text{м/с}\) и имеет массу \(m = 480 \, \text{г} = 0,48 \, \text{кг}\) (перевели массу в килограммы, так как в физике используют систему СИ).

Сила, действующая на мяч, - это сила тяжести, которая равна: \[ F_g = m \cdot g, \] где \(g \approx 9,81 \, \text{м/с}^2\) - ускорение свободного падения. Подставим массу: \[ F_g = 0,48 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 \approx 4,71 \, \text{Н}. \]

Работа силы тяжести при падении мяча на некоторую высоту \(h\) равна: \[ A = F_g \cdot h, \] где \(h\) - это высота, на которую был поднят мяч (если бы он был поднят) или высота, которую он проходит во время падения.

Однако в данной задаче нам не указано, с какой высоты мяч был выброшен. Для простоты, давайте выясним, какая работа совершается при падении по формуле, используя изменение кинетической энергии.

Начальная кинетическая энергия (КЭ) мяча до броска: \[ KE_{initial} = \frac{1}{2} m v_0^2 = \frac{1}{2} \cdot 0,48 \, \text{кг} \cdot (5,5 \, \text{м/с})^2. \] Посчитаем: \[ KE_{initial} = \frac{1}{2} \cdot 0,48 \cdot 30,25 \approx 7,25 \, \text{Дж}. \]

Когда мяч падает, его конечная кинетическая энергия (КЭ) в момент удара о землю в состоянии свободного падения будет: \[ KE_{final} = \frac{1}{2} m v^2. \]

При этом конечная скорость \(v\) можно найти из закона сохранения энергии, учитывая, что вся потенциальная энергия переходит в кинетическую. Однако по условию задачи нас не интересует конкретная скорость при ударе.

Таким образом, работа всех сил будет равна изменению кинетической энергии (в данном случае, учитывая добавление кинетической при свободном падении): \[ A = KE_{final} - KE_{initial} = (0) - KE_{initial} = -7,25 \, \text{Дж}. \]

В итоге, работа всех равнодействующих сил, действующих на тело, равна: \[ A \approx 7,25 \, \text{Дж}. \]

Важно помнить, что работа равна отрицательному значению, если учитывать изначальную кинетическую энергию, но здесь главное — величина. Силы, действующие на мяч, как бы «подвели» его к падению, что приводит к увеличению его энергии.