Номер 5, страница 158, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механика. Глава III. Законы сохранения в механике. Параграф 16. Механическая работа. Мощность - номер 5, страница 158.

Условие.

°5. Когда работа действующей на тело силы тяжести положительна — когда оно движется вверх или когда оно движется вниз?

Решение 2.

Работа, совершаемая силой, определяется по формуле: $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{A}$ — работа, $\text{F}$ — модуль силы, $\text{s}$ — модуль перемещения тела, а $\alpha$ — угол между направлением силы и направлением перемещения.

Знак работы зависит от угла $\alpha$:

• Если сила и перемещение сонаправлены (угол $\alpha = 0^\circ$), то $\cos(0^\circ) = 1$, и работа $\text{A}$ положительна.
• Если сила и перемещение направлены в противоположные стороны (угол $\alpha = 180^\circ$), то $\cos(180^\circ) = -1$, и работа $\text{A}$ отрицательна.

Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли.

Рассмотрим два случая движения тела:

1. Когда тело движется вверх, его перемещение направлено вверх, а сила тяжести — вниз. Угол между силой и перемещением составляет $180^\circ$. Следовательно, работа силы тяжести отрицательна.

2. Когда тело движется вниз, его перемещение направлено вниз, так же как и сила тяжести. Угол между силой и перемещением равен $0^\circ$. Следовательно, работа силы тяжести положительна.

Ответ: Работа действующей на тело силы тяжести положительна, когда оно движется вниз.