Рассмотрим задачу: на землю упала дождевая капля массой \(a = 1\,\text{г}\) (или 0,001 кг), с высоты \(h = 10\,\text{км} = 10\,000\,\text{м}\). Нужно найти работу, совершенную силой тяжести при падении капли.
Шаг 1: Определение известий и формул
- Масса капли: \(m = 0{,}001\,\text{кг}\)
- Высота падения: \(h = 10{,}000\,\text{м}\)
- Ускорение свободного падения: \(g \approx 9,8\,\text{м/с}^2\)
Работа силы тяжести при падении равна изменения кинетической энергии или, что проще, — это работа, которую могла бы совершить сила тяжести при перенесении тела из одной точки в другую на полную высоту:
\[ A = m g h \]
где:
- \(A\) — работа силы тяжести (Джоули),
- \(m\) — масса,
- \(g\) — ускорение свободного падения,
- \(h\) — высота.
Шаг 2: Подставляем значения в формулу
\[ A = 0,001\,\text{кг} \times 9,8\,\text{м/с}^2 \times 10\,000\,\text{м} \]
Выполним вычисление:
\[ A = 0,001 \times 9,8 \times 10\,000 \]
\[ A = 0,001 \times 98\,000 \]
\[ A = 98\,\text{Дж} \]
Ответ:
Работа, совершенная силой тяжести при падении капли с высоты 10 километров, равна 98 джоулей.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснение подробнее — скажите!