№349 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. 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.

Масса тела $$m=200\ \text{г}=0{,}2\ \text{кг}$$, высота балкона $$h=6\ \text{м}$$, максимальная высота подъёма $$h_{\max}=8\ \text{м}$$. Возьмём $$g=10\ \text{м/с}^2$$.

Работа силы тяжести равна

$$A=mg\Delta h\cos 180^\circ=-mg\Delta h$$

При подъёме от земли до максимальной высоты:

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

При движении вниз от высоты $$8\ \text{м}$$ до балкона $$6\ \text{м}$$:

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

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

$$\Delta E_p=-A=12\ \text{Дж}$$

Ответ: $$A_1=-16\ \text{Дж},\ A_2=4\ \text{Дж},\ A=-12\ \text{Дж},\ \Delta E_p=12\ \text{Дж}.$$