какую работу совершает поле тяготения,когда человек массой 50 кг поднимается на пятый этаж здания,если высота одного этажа равна 3,5 м ?

Задача: какое работу совершает поле тяготения, когда человек массой 50 кг поднимается на пятый этаж, высота одного этажа 3,5 м?

Пояснение и решение (для 7-го класса, понятно и пошагово):

1. Найдём вертикальное перемещение

• высота подъёма h = 5 этажей × 3,5 м/этаж = 17,5 м.

2. Сила тяжести и её модуль

• вес человека: F = m g = 50 кг × 9,8 м/с² ≈ 490 Н (направлена вниз).

3. Работа силы тяжести

• направление силы тяжести вниз, а движение вверх, значит угол между вектором силы и направлением перемещения = 180°, косинус = -1.
• работа силы тяжести: W_g = F · h · cos(180°) = - F h = -490 Н × 17,5 м ≈ -8575 Дж.

4. Что это значит

• работа силы тяжести отрицательна: поле тяготения препятствует подъёму и "поглощает" часть энергии.
• если человек поднимается без учёта потерь, то он должен затратить положительную работу W_чел = +8575 Дж.
• увеличение потенциальной энергии тела равно ΔU = m g h = 50 × 9,8 × 17,5 ≈ +8575 Дж.

Ответ: работа поля тяготения равна примерно −8,58 кДж (при g ≈ 9,8 м/с²). Это отрицательная работа; для подъёма человеку требуется примерно +8,58 кДж энергии, которая идёт на увеличение потенциальной энергии. (Если взять g ≈ 9,81, получится примерно −8,58–8,60 кДж.)