Номер 3, страница 130 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Вопросы. Параграф 29. Потенциальная энергия. 4. Законы сохранения. Механика - номер 3, страница 130.
№3 (с. 130)
Условие. №3 (с. 130)
скриншот условия

3. Чему равна результирующая работа силы тяжести при подъёме с поверхности Земли тела массой $\text{m}$ на высоту $\text{H}$ и при последующем его опускании обратно на поверхность Земли?
Решение. №3 (с. 130)
Дано:
Масса тела: $m$
Высота подъема: $H$
Найти:
Результирующую работу силы тяжести $A_{рез}$
Решение:
Результирующая работа силы тяжести $A_{рез}$ представляет собой сумму работы, совершенной силой тяжести при подъеме тела ($A_{подъем}$), и работы, совершенной при его последующем опускании ($A_{опускание}$).
Рассчитаем работу на каждом из этапов. Работа $A$ силы $F$ при перемещении $s$ вычисляется по формуле $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\alpha$ — угол между вектором силы и вектором перемещения.
1. При подъеме тела на высоту $H$ сила тяжести $ \vec{F}_т = m\vec{g} $ направлена вертикально вниз, а вектор перемещения $ \vec{s} $ направлен вертикально вверх. Угол $ \alpha $ между векторами силы и перемещения составляет $180^\circ$. Работа силы тяжести при подъеме равна:
$A_{подъем} = F_т \cdot H \cdot \cos(180^\circ) = mgH \cdot (-1) = -mgH$
Работа силы тяжести на этом этапе отрицательна, поскольку сила направлена против движения.
2. При опускании тела с высоты $H$ на поверхность Земли сила тяжести $ \vec{F}_т $ и вектор перемещения $ \vec{s} $ направлены в одну сторону (вертикально вниз). Угол $ \alpha $ между ними равен $0^\circ$. Работа силы тяжести при опускании равна:
$A_{опускание} = F_т \cdot H \cdot \cos(0^\circ) = mgH \cdot 1 = mgH$
На этом этапе работа положительна, так как сила способствует движению.
Результирующая работа силы тяжести за весь цикл (подъем и опускание) равна алгебраической сумме работ на этих двух участках:
$A_{рез} = A_{подъем} + A_{опускание} = -mgH + mgH = 0$
Этот результат также следует из того, что сила тяжести является консервативной силой. Работа консервативной силы по замкнутой траектории (когда начальная и конечная точки движения совпадают) всегда равна нулю. В данной задаче тело поднимается и опускается в одну и ту же точку на поверхности Земли, то есть движется по замкнутой траектории.
Ответ: Результирующая работа силы тяжести при подъеме тела на высоту $H$ и последующем его опускании в исходную точку равна 0.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 130 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 130), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.