Задача №349(347) Сборник задач по физике А.П.Рымкевич
Дано:
\(m=0.2\,\text{кг}\)
\({h}_{1}=8\,\text{м}\)
\({h}_{2}=6\,\text{м}\)
\(g=9.81\,{\text{м/с}}^{2}\)
\({A}_{1}=?\)
\({A}_{2}=?\)
\(A=?\)
\(\Delta{E}_{п}=?\)
Решение:
Сила тяжести
$${F}_{т}={m}\cdot{g}$$
$${F}_{т}={0.2\,кг}\cdot{ 9.81 \,{\text{м/с}}^{2}}=1.962\,Н$$
Работа силы тяжести при полёте предмета вверх
$${A}_{1}={F}_{т}\cdot{h}_{1}\cdot{\cos (180\,^{\circ})}$$
$${A}_{1}={1.962\,Н}\cdot{8\,м}\cdot{\cos (180\,^{\circ})}=-15.696\,\text{Дж}$$
Работа силы тяжести при полёте предмета вниз
$${A}_{2}={F}_{т}\cdot({h}_{1}-{h}_{2})\cdot{\cos (0\,^{\circ})}$$
$${A}_{2}={1.962\,Н}\cdot{(8\,м-6\,м)}\cdot{\cos (0\,^{\circ})}=3.924\,\text{Дж}$$
Работа силы тяжести на всём пути
$$A={A}_{1}+{A}_{2}$$
$$A=-15.696\,\text{Дж}+3.924\,\text{Дж}=-11.772\,\text{Дж}$$
Изменение потенциальной энергии
$$\Delta{E}_{п}=-A=11.772\,\text{Дж}$$
Ответ: работа силы тяжести при движении вверх равна \(-15.696\) Дж, работа силы тяжести при движении вниз равна \(3.924\) Дж, работа силы тяжести на всём пути равна \(-11.772\) Дж, изменение потенциальной энергии тела равно \(11.772\) Дж.