№338 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Мальчик бросил мяч массой $$100\ \text{г}$$ вертикально вверх и поймал его в точке бросания. Мяч достиг высоты $$5\ \text{м}$$. Найти работу силы тяжести при движении мяча: а) вверх; б) вниз; в) на всем пути.

Работа силы тяжести определяется формулой

$$A=Fs\cos\alpha$$

где $$F=mg$$ — сила тяжести.

Дано

$$m=100\ \text{г}=0{,}1\ \text{кг}$$
$$h=5\ \text{м}$$
$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Ход решения

а) При движении мяча вверх сила тяжести направлена противоположно перемещению, поэтому $$\alpha=180^\circ$$:

$$A_1=mgh\cos 180^\circ=-mgh$$

$$A_1=-0{,}1\cdot 10\cdot 5=-5\ \text{Дж}$$

б) При движении мяча вниз сила тяжести направлена в сторону перемещения, поэтому $$\alpha=0^\circ$$:

$$A_2=mgh\cos 0^\circ=mgh$$

$$A_2=0{,}1\cdot 10\cdot 5=5\ \text{Дж}$$

в) На всем пути работа силы тяжести равна сумме работ на подъеме и на спуске:

$$A=A_1+A_2=-5+5=0$$

Ответ

а) $$-5\ \text{Дж}$$; б) $$5\ \text{Дж}$$; в) $$0$$.