Номер 2, страница 31 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел. Самостоятельные работы. СР-26. Работа силы. Мощность. Вариант 2 - номер 2, страница 31.

Условие.

2. Как зависит работа силы тяжести и сила упругости от формы траектории?

Решение.

Работа силы тяжести и силы упругости не зависит от формы траектории. Это связано с тем, что обе эти силы являются консервативными (или потенциальными). Работа консервативной силы определяется только начальным и конечным положением тела в пространстве (или его начальным и конечным состоянием), но не зависит от пути, по которому тело перешло из одного положения в другое.

Работа силы тяжести
Сила тяжести — это сила, с которой Земля притягивает к себе тела. Работа $A_т$, совершаемая силой тяжести при перемещении тела массой $\text{m}$ из точки с начальной высотой $h_1$ в точку с конечной высотой $h_2$, вычисляется по формуле:
$A_т = mg(h_1 - h_2)$
Эта формула показывает, что работа силы тяжести зависит только от массы тела $\text{m}$, ускорения свободного падения $\text{g}$ и разности высот $(\Delta h = h_1 - h_2)$ между начальной и конечной точками. Форма траектории, по которой тело двигалось, на величину работы не влияет. Если тело движется по замкнутой траектории (возвращается в исходную точку), то $h_1 = h_2$ и работа силы тяжести равна нулю.
Ответ: Работа силы тяжести не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положением тела (в частности, разностью высот).

Работа силы упругости
Сила упругости возникает при деформации тела (например, при растяжении или сжатии пружины) и стремится вернуть его в исходное состояние. Работа $A_{упр}$, совершаемая силой упругости при изменении деформации пружины жесткостью $\text{k}$ от начального значения $x_1$ до конечного значения $x_2$, вычисляется по формуле:
$A_{упр} = \frac{kx_1^2}{2} - \frac{kx_2^2}{2}$
Из этой формулы видно, что работа силы упругости зависит только от жесткости пружины $\text{k}$ и от квадратов ее начальной и конечной деформации. Путь, по которому происходил переход от одной деформации к другой, не имеет значения. Если деформация тела в конце движения такая же, как в начале ($x_1 = x_2$), то работа силы упругости по замкнутой траектории равна нулю.
Ответ: Работа силы упругости не зависит от формы траектории, а определяется только начальной и конечной деформацией тела.