камень массой 400 грамм падает на землю с высоты 5 м какую работу при этом совершает сила тяжести

Давайте разберём задачу по шагам и подробно объясним решение.

Исходные данные:

• Масса камня \( m = 400\, \text{г} = 0{,}4\, \text{кг} \) (перевели из грамм в килограммы)
• Высота падения \( h = 5\, \text{м} \)
• Ускорение свободного падения \( g = 9{,}8\, \text{м/с}^2 \) (обычно используется в задачах по физике)

Шаг 1. Определим работу силы тяжести

Работа силы тяжести при падении равна изменению потенциальной энергии тела перед и после падения, потому что сила тяжести — conservative force (консервативная сила).

Формула потенциальной энергии: \[ U = mgh \]

Когда камень падает с высоты \( h \), его потенциальная энергия на начальном уровне: \[ U = m \times g \times h \]

В момент касания земли потенциальная энергия равна нулю, так как высота стала 0.

Шаг 2. Вычислим работу силы тяжести

Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии: \[ A = \Delta U = U_{начало} - U_{конец} \]

Так как потенциальная энергия в верхней точке равна \( mgh \), а в нижней — 0, то: \[ A = mgh - 0 = mgh \]

То есть, работа силы тяжести равна \( mgh \).

Шаг 3. Подставим значения

\[ A = 0{,}4\, \text{кг} \times 9{,}8\, \text{м/с}^2 \times 5\, \text{м} \]

Выполняем умножение: \[ A = 0{,}4 \times 9{,}8 \times 5 \]

Сначала умножим 9,8 и 5: \[ 9,8 \times 5 = 49 \]

Теперь умножим 0,4 на 49: \[ 0,4 \times 49 = 19,6 \]

Ответ:

Работа силы тяжести при падении камня составляет \(\boxed{19,6\, \text{джоулей}}\).

Это означает, что сила тяжести совершила работу, равную 19,6 джоулей, в процессе падения камня с высоты 5 м.