Определите, чему равна работа силы тяжести при равномерном перемещении груза на высоту һ от поверхности земли.

Пошаговое решение:

На рисунке изображен подвижный блок, который дает выигрыш в силе в два раза, то есть прикладываемая сила F = 100 Н позволяет поднимать груз весом 200 Н. При этом, чтобы поднять груз на высоту h = 3 м, необходимо вытянуть веревку на длину в два раза большую, т.е. 6 м.

Работа, совершаемая силой F, равна:

A = F * s = 100 Н * 6 м = 600 Дж.

Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии, взятому с обратным знаком. Так как груз поднимается, потенциальная энергия увеличивается, а работа силы тяжести отрицательна. Поскольку блок дает выигрыш в силе в два раза, вес груза равен 200 Н, а высота подъема 3 м, то изменение потенциальной энергии (и работа силы тяжести с обратным знаком) будет:

ΔU = mgh = 200 H * 3 м = 600 Дж.

Следовательно, работа силы тяжести равна -600 Дж.

Ответ: -600 Дж