Из бесконечности на поверхность Земли падает метеорит массой m = 25 кг. Определите работу, которая при этом будет совершена силами гравитационного поля Земли. Ускорение свободного падения у поверхности Земли и ее радиус считать известными и равными соответственно g = 10м/с², R = 6.37 • 10⁶ м.

Другие предметы Университет Работа силы тяжести работа силы гравитации метеорит падение физика механики ускорение свободного падения масса метеорита радиус Земли гравитационное поле расчет работы физические основы механики Новый

Для решения данной задачи нам нужно определить работу, совершённую силами гравитационного поля Земли при падении метеорита на её поверхность. Работа, совершаемая силой, определяется по формуле:

A = F * d * cos(α)

где:

• A - работа;
• F - сила;
• d - расстояние;
• α - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данном случае, сила, действующая на метеорит, - это сила тяжести, которая равна:

F = m * g

где:

• m - масса метеорита (25 кг);
• g - ускорение свободного падения (10 м/с²).

Теперь подставим известные значения:

F = 25 кг * 10 м/с² = 250 Н

Теперь определим расстояние, на которое падает метеорит. Поскольку он падает с бесконечности до поверхности Земли, это расстояние будет равно радиусу Земли:

d = R = 6.37 * 10^6 м

Теперь нам нужно определить угол α. Поскольку сила тяжести и перемещение направлены в одну и ту же сторону (вниз), угол α равен 0 градусов. Таким образом, cos(0) = 1.

Теперь можем подставить все значения в формулу работы:

A = F * d * cos(α) = 250 Н * 6.37 * 10^6 м * 1

Теперь произведем вычисления:

A = 250 * 6.37 * 10^6 = 1.5925 * 10^9 Дж

Таким образом, работа, совершённая силами гравитационного поля Земли при падении метеорита, составляет примерно 1.59 * 10^9 Дж.