Какова работа, совершаемая силой тяжести, когда книга массой 300 г перемещается на 120 см от стола в классной комнате
Какова работа, совершаемая силой тяжести, когда книга массой 300 г перемещается на 120 см от стола в классной комнате высотой 4 м? Представьте решение в джоулях.
Ледяной_Огонь 57
Чтобы определить работу, совершаемую силой тяжести при перемещении книги, необходимо использовать формулу для работы:\[ Работа = Сила \cdot Расстояние \cdot \cos(\theta) \]
В данной задаче сила, с которой действует книга, равна ее весу, который можно рассчитать, умножив массу книги на ускорение свободного падения. Вес (сила тяжести) kниги равен:
\[ Вес = Масса \cdot Ускорение\]
Ускорение свободного падения на Земле обычно принимается равным \(9.8 \, \text{м/c}^2\).
Таким образом, вес книги будет равен:
\[ Вес = 0.3 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/c}^2 = 2.94 \, \text{Н} \]
Дано, что книга перемещается на расстояние 120 см, которое нужно перевести в метры - 1.2 м.
Теперь мы можем рассчитать работу, совершаемую силой тяжести:
\[ Работа = 2.94 \, \text{Н} \cdot 1.2 \, \text{м} \cdot \cos(180^\circ) \]
Здесь угол \(\theta\) между силой тяжести и перемещением равен 180 градусам, так как перемещение происходит вверх относительно поверхности Земли. Значение функции косинуса угла 180 градусов равно -1.
\[ Работа = 2.94 \, \text{Н} \cdot 1.2 \, \text{м} \cdot (-1) \]
Рассчитаем значение:
\[ Работа = -3.528 \, \text{Дж} \]
Таким образом, работа, совершаемая силой тяжести при перемещении книги, равна -3.528 Дж. Знак минус указывает на то, что сила тяжести работает против направления перемещения.