Альпинист поднимается в гору. Работа, совершаемая альпинистом, положительная или отрицательная

Коротко: работа, которую выполняют мышцы альпиниста на подъем собственного тела, положительная. Гравитация делает отрицательную работу на climber, но энергия поднимается в потенциальную энергию тела.

Пошагово:

• Сила тяжести действуют вниз: F_g = m g.
• Перемещение вверх на высоту h: Δr направлено вверх.
• Работа гравитации: W_g = F_g · Δr = (мg) · (вверх)·cos(180°) = - m g h. То есть отрицательная.

Энергетический взгляд:

• Подъем на высоту h увеличивает потенциальную энергию тела на ΔU = m g h.
• Эта энергия получается за счет работы мышц альпиниста. Следовательно, работа, совершаемая им самими (на подъем собственного тела), равна W_muscles = ΔU = + m g h (при условии, что скорость не меняется на всём пути; то есть при идеальной ситуации без трения и без изменения кинетической энергии).

Если скорость не постоянна и есть изменение кинетической энергии ΔK:

• Общее соотношение: W_muscles = ΔK + ΔU = ΔK + m g h.

Итак, ответ: работа альпиниста положительная и по модулю равна m g h (при условии отсутствия изменения скорости на всём пути). Гравитация же выполняет отрицательную работу - m g h. Пример: для_mass m = 70 кг и подъема h = 100 м, W_muscles ≈ +68 600 Дж.