2. (№ 4, упр. 17) Какую работу совершает сила тяжести, действующая на камень массой \(m = 2,0\) кг, при: а) падении его с высоты \(h = 5,0\) м; б) подъеме на высоту \(h = 5,0\) м? Коэффициент \(g\) принять равным \(10\) \(\frac{H}{кг}\).

Решение: а) Работа силы тяжести при падении тела вычисляется по формуле: \[A = mgh\] где: * \(m\) – масса тела; * \(g\) – ускорение свободного падения; * \(h\) – высота падения. Подставляем значения: \[A = 2,0 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 5,0 \text{ м} = 100 \text{ Дж}\] б) При подъеме тела работа силы тяжести отрицательна, так как направление силы тяжести противоположно направлению перемещения: \[A = -mgh\] Подставляем значения: \[A = -2,0 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 5,0 \text{ м} = -100 \text{ Дж}\] Ответ: * а) Работа силы тяжести при падении: 100 Дж * б) Работа силы тяжести при подъеме: -100 Дж Развёрнутый ответ: В этой задаче мы должны рассчитать работу, совершаемую силой тяжести при падении и подъёме камня. Важно помнить, что работа силы тяжести положительна, когда тело падает (потому что сила тяжести и перемещение направлены в одну сторону), и отрицательна, когда тело поднимается (потому что сила тяжести и перемещение направлены в противоположные стороны). Для решения задачи используется формула \(A = mgh\), где \(A\) — работа, \(m\) — масса тела, \(g\) — ускорение свободного падения, \(h\) — высота. Не забудьте, что при подъеме работа получается отрицательной.