В каких из представленных на рисунке 22.1, а, б ситуаций сила гравитации выполняет работу? Поясните свой ответ

Михайлович

28

На рисунке 22.1 представлены две ситуации: а и б. Чтобы определить, в каких из этих ситуаций сила гравитации выполняет работу, давайте разберем каждую из них подробнее.

а) В этой ситуации мы видим, что тело движется вверх по вертикальной оси. Возникает вопрос: где находится сила гравитации? Сила гравитации всегда направлена вниз, в сторону земли. Если тело движется вверх, то сила гравитации направлена противоположно движению тела. Когда сила гравитации направлена противоположно перемещению тела, она делает отрицательную работу. Это происходит потому, что работа вычисляется как произведение силы на путь, а когда угол между силой и перемещением равен 180°, работа обратного знака. Таким образом, в этой ситуации сила гравитации выполняет отрицательную работу.

б) В этой ситуации тело движется вниз по вертикальной оси. Здесь сила гравитации и направление движения тела совпадают. Когда сила и перемещение направлены в одном направлении, работа, выполняемая силой гравитации, положительна. Это потому, что сила и перемещение имеют одинаковое направление и работа вычисляется как произведение этих величин. Таким образом, в этой ситуации сила гравитации выполняет положительную работу.

Таким образом, в ситуации а сила гравитации выполняет отрицательную работу, а в ситуации б сила гравитации выполняет положительную работу.