Срочно. Металлический шар массой 500 г падает на землю с высоты 3 м. Какую работу при этом совершает сила тяжести? С проверкой размерности.
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Работа силы определяется как произведение силы на путь, который она перемещает тело. В данном случае сила тяжести, действующая на шар, равна его массе умноженной на ускорение свободного падения g ≈ 9,81 м/с². Путь, на который совершается работа, равен высоте падения h = 3 м.
Таким образом, работа силы тяжести будет равна:
A = F * h = m * g * h = 0.5 кг * 9.81 м/с² * 3 м ≈ 14.715 Дж
Проверим размерность единиц:
[A] = [F] * [L] = кг * м/с² * м = кг * м²/с² = Дж
Размерность совпадает с размерностью работы, которая измеряется в джоулях. Ответ: работа силы тяжести при падении металлического шара массой 500 г с высоты 3 м равна приблизительно 14,715 Дж.
Работа, совершаемая силой тяжести, может быть рассчитана по формуле:
W = mgh
где:
- W - работа, совершаемая силой тяжести,
- m - масса тела,
- g - ускорение свободного падения,
- h - высота, с которой падает тело.
В данном случае:
- m = 500 г = 0.5 кг (переводим граммы в килограммы, так как в СИ масса измеряется в килограммах),
- g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения на Земле),
- h = 3 м.
Подставим эти значения в формулу и рассчитаем работу.
Работа, совершаемая силой тяжести, равна 14.7 Дж (джоулей). Это единица измерения работы и энергии в Международной системе единиц (СИ).
Проверим размерность этого результата. В СИ работа измеряется в джоулях, что соответствует кг·м²/с² (килограммы на метры в квадрате, делённые на секунды в квадрате). Это совпадает с полученным результатом, так что размерность результата верна.