Какую работу совершила сила тяжести при перемещении колеса массой 5 кг с положения 1 в положение 3 по горке высотой

Лука_4478

34

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо вычислить работу силы тяжести при перемещении колеса по горке без учета трения.

Работа (обозначается как \(A\)) определяется как произведение силы, действующей на тело, и перемещения тела в направлении этой силы. Формула для вычисления работы выглядит следующим образом:

\[A = F \cdot s \cdot \cos(\theta)\]

где \(F\) - сила, \(s\) - перемещение и \(\theta\) - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данной задаче нам дана масса колеса (\(m = 5 \, \text{кг}\)), высота горки (\(h = 50 \, \text{см}\)) и трение отсутствует, что означает, что сила тяжести будет являться единственной действующей силой.

Сначала нам нужно определить работу силы тяжести при перемещении колеса по горке. В данном случае, перемещение будет равно высоте горки (\(s = h\)).

Теперь мы можем вычислить работу силы тяжести. Используя формулу, подставим известные значения:

\[A = m \cdot g \cdot h \cdot \cos(\theta)\]

где \(g\) - ускорение свободного падения (\(9.8 \, \text{м/с}^2\)) и \(\cos(\theta)\) равно 1, так как угол \(\theta\) между направлением силы тяжести и направлением перемещения равен 0 градусов на горизонтальной поверхности.

Подставив значения, получим:

\[A = 5 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 0.5 \, \text{м} \cdot 1\]

После выполнения вычислений, получаем:

\[A = 24.5 \, \text{Дж}\]

Таким образом, работа силы тяжести при перемещении колеса массой 5 кг с положения 1 в положение 3 по горке высотой 50 см равна 24.5 Дж.