Стоя на горке Дима бросил Снежок и попал им в Женю стоявшего Неподалеку на детской площадке считая массу снежка равной m=150г, определи работу силы тяжести Атяж, совершенную на…

Давайте поэтапно решим задачу и подробно объясним каждый шаг.

Задача:
Дима бросил снежок, масса которого m=150 г (0,15 кг), соединив высоту h=2 м, и за это время снежок упал на землю, пройдя вертикальное расстояние 2 м. Необходимо определить работу силы тяжести (гравитационной силы), совершенную над снежком за время его падения.

Шаг 1: Запишем известные данные:

• Масса снежка: \( m = 0,15 \, \text{кг} \)
• Высота падения: \( h = 2 \, \text{м} \)
• Ускорение свободного падения: \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \)

Шаг 2: Определим работу силы тяжести

Работа силы \(A_{\text{тяж}}\) при перемещении тела — это:

\[ A_{\text{тяж}} = F_{\text{тяж}} \times s \times \cos \theta \]

где

• \(F_{\text{тяж}} = m g\) — сила тяжести,
• \(s\) — перемещение (по вертикали, в данном случае — высота падения),
• \(\theta\) — угол между силой и перемещением.

Поскольку сила тяжести направлена вниз, а тело падает вниз — перемещение также вниз, — угол \(\theta = 0^\circ\):

\[ A_{\text{тяж}} = m g h \]

Знак работы:

• Так как сила тяжести и перемещение имеют одинаковое направление (оба вниз), — работа будет отрицательной, потому что при падении потенциальная энергия уменьшается, а сила тяжести совершает «положительную» работу (с точки зрения силы). Следовательно, чтобы учесть знак, лучше записать:

\[ A_{\text{тяж}} = - m g h \]

Шаг 3: Подставим значения

\[ A_{\text{тяж}} = - (0,15\, \text{кг}) \times 10\, \text{м/с}^2 \times 2\, \text{м} \]

Выполним вычисление:

\[ A_{\text{тяж}} = - (0,15 \times 10 \times 2) = - (0,15 \times 20) = - 3\, \text{Дж} \]

Ответ:

Работа силы тяжести, осуществленная над снежком за время его падения, равна \(-3 \text{ Дж}\).

Знак минус показывает, что эта работа уменьшает потенциальную энергию снежка.