Камень массой 200 г поднят на высоту 6 м. Какую работу совершила сила тяжести? Чему будет равна работа силы тяжести при падении камня?

Решение:

Работа силы тяжести вычисляется по формуле: \( A_{тяж} = m \cdot g \cdot h \), где \( m \) — масса тела, \( g \) — ускорение свободного падения (примем \( g \approx 10 \) м/с²), \( h \) — высота.

Сначала переведем массу камня из граммов в килограммы: \( m = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг} \).

1. Работа силы тяжести при подъеме камня:

Когда камень поднимают на высоту \( h = 6 \) м, сила тяжести направлена вниз, а перемещение — вверх. Поэтому работа силы тяжести отрицательна:

\[ A_{тяж1} = -m \cdot g \cdot h = -0.2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 6 \text{ м} = -12 \text{ Дж} \]

2. Работа силы тяжести при падении камня:

Когда камень падает с высоты \( h = 6 \) м, сила тяжести направлена вниз, и перемещение также направлено вниз. Поэтому работа силы тяжести положительна:

\[ A_{тяж2} = m \cdot g \cdot h = 0.2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 6 \text{ м} = 12 \text{ Дж} \]

Ответ: Работа, совершенная силой тяжести при подъеме камня, равна -12 Дж. Работа силы тяжести при падении камня равна 12 Дж.