Груз массой 4 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?

Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии груза. Поскольку груз упал со стола высотой 1 м на пол, а изначально находился на высоте 4 м от пола, то высота падения относительно стола составила 4 м, а относительно пола - 3 м. Работа силы тяжести при падении с высоты 4 м на стол:

$$A = m \cdot g \cdot h$$

где:

• ( A ) – работа силы тяжести (Дж),
• ( m ) – масса груза (кг),
• ( g ) – ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²),
• ( h ) – высота падения (м).

Подставим значения:

$$A = 4 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 4 \text{ м} = 156.8 \text{ Дж}$$

Если необходимо найти работу силы тяжести при падении груза на стол с высоты 4 м от пола, то общая высота будет составлять 4 м (от пола до начальной точки):

$$A = 4 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 4 \text{ м} = 156.8 \text{ Дж}$$

Если же нужно найти работу силы тяжести при падении груза на пол (стол высотой 1 м стоял на полу), то высота падения составит 3 м (4 м - 1 м):

$$A = 4 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 3 \text{ м} = 117.6 \text{ Дж}$$

Ответ: 156.8 Дж (падение на стол) или 117.6 Дж (падение на пол).