Для решения данной задачи нам даны следующие данные:
- Высота \( h = 400 \) м
- Ускорение свободного падения \( g \approx 10 \) м/с²
- Масса \( m = 3 \) кг
- Время \( t = 1 \) мин = 60 секунд
- Необходимо найти силу тяжести \( N \)
Шаг 1: Найдем работу силы тяжести, совершенную при подъеме тела на высоту \( h \). Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии тела при подъеме.
Потенциальная энергия \( E_p = mgh \)
Подставим известные значения:
\( E_p = 3 \cdot 10 \cdot 400 \)
\( E_p = 12000 \) Дж
Шаг 2: Теперь найдем работу, совершенную при поднятии тела за время \( t \). Работа определяется как сила, умноженная на путь.
Работа \( W = N \cdot h \)
Известно, что \( W = E_p \) (по принципу сохранения механической энергии)
Тогда \( N \cdot h = 12000 \)
\( N \cdot 400 = 12000 \)
\( N = \frac{12000}{400} \)
\( N = 30 \) Н
Таким образом, сила тяжести, необходимая для поднятия тела массой 3 кг на высоту 400 м за 1 минуту, равна 30 Н.