Груз массой 50 кг падает свободно из состояния покоя в течение 10 секунд. Какую работу выполняет при этом сила тяжести?

Физика 10 класс Законы Ньютона груз массой 50 кг свободное падение работа силы тяжести физика закон сохранения энергии механическая работа расчет работы сила тяжести Падение тела физические задачи Новый

Чтобы определить, какую работу выполняет сила тяжести, необходимо сначала найти, на какую высоту упал груз за время 10 секунд. Мы будем использовать формулы свободного падения.

Шаг 1: Найдем высоту падения.

• Груз падает свободно из состояния покоя, значит его начальная скорость (v0) равна 0 м/с.
• Используем формулу для расчета расстояния при равномерно ускоренном движении:
• h = v0 * t + (g * t^2) / 2, где:
• h - высота падения,
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²),
• t - время падения (10 секунд).
• Подставим значения:
• h = 0 * 10 + (9.8 * (10^2)) / 2 = (9.8 * 100) / 2 = 490 м.

Шаг 2: Рассчитаем работу, выполняемую силой тяжести.

• Работа (A), выполняемая силой тяжести, рассчитывается по формуле:
• A = m * g * h, где:
• A - работа,
• m - масса груза (50 кг),
• g - ускорение свободного падения (9.8 м/с²),
• h - высота падения (490 м).
• Подставим значения:
• A = 50 * 9.8 * 490.
• Сначала вычислим 50 * 9.8 = 490.
• Теперь умножим 490 на 490:
• 490 * 490 = 240100 Дж.

Ответ: Работа, выполняемая силой тяжести, составляет 240100 Дж (джоулей).