№349 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

На балкон, расположенный на высоте $$6\ \text{м}$$, бросили с поверхности земли предмет массой $$200\ \text{г}$$. Во время полёта он достиг максимальной высоты $$8\ \text{м}$$ от поверхности земли. Определить работу силы тяжести при полёте предмета вверх, вниз и на всём пути. Найти результирующее изменение потенциальной энергии.

Подробный ответ

При движении вверх сила тяжести направлена противоположно перемещению, поэтому

$$A_1=-mgh_{\max}$$

$$A_1=-0{,}2\cdot 10\cdot 8=-16\ \text{Дж}$$

При движении вниз сила тяжести направлена по перемещению, а путь равен разности высот:

$$A_2=mg(h_{\max}-h)$$

$$A_2=0{,}2\cdot 10\cdot (8-6)=4\ \text{Дж}$$

Работа силы тяжести на всём пути:

$$A=A_1+A_2=-16+4=-12\ \text{Дж}$$

Изменение потенциальной энергии связано с работой силы тяжести соотношением

$$\Delta E_p=-A$$

$$\Delta E_p=12\ \text{Дж}$$