Как найти работу при подъеме тела массой

Работа против силы тяжести, формула

Возле поверхности Земли, от самой поверхности до небольшой высоты можно пренебречь изменением ускорения свободного падения в зависимости от высоты и считать эту величину постоянной:

[
g = 9.81 (м/c^2)
]

Если тело равномерно поднимается, т.е. движется с постоянной скоростью в направлении, противоположном направлению действия силы тяжести, то согласно общей формуле работы, над телом совершается работа
W = Fs, где F — сила; она совпадает по направлению с перемещением s и равна по величине весу тела G = mg.

[
W = Fs
]
[
F = G = mg
]
[
W = mgs = mgh
]

Здесь:
W — работа по поднятию тела (Дж),
G — вес тела, сила тяжести (Ньютон),
g — ускорение свободного падения, 9.81 (м/с²),
s=h — высота на которую поднимают тело (метр),
m — масса тела (кг)

Вычислить, найти работу против силы тяжести по формуле (3)

Работа против силы тяжести

стр. 464
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

  • Все категории
  • экономические
    43,658
  • гуманитарные
    33,653
  • юридические
    17,917
  • школьный раздел
    611,962
  • разное
    16,905

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

{“activeUser”:{},”journalUser”:{},”request”:{“url”:”/ssi/top/menu?section=groups&position=fixed&game_day=&promo_logo=&isHideNav=&is_game_client=”,”path”:”/ssi/top/menu”,”get”:{“section”:”groups”,”position”:”fixed”,”game_day”:””,”promo_logo”:””,”isHideNav”:””,”is_game_client”:””},”params”:{},”query”:{“section”:”groups”,”position”:”fixed”,”game_day”:””,”promo_logo”:””,”isHideNav”:””,”is_game_client”:””}},”css”:[],”js”:[],”hosts”:{“main”:”my.mail.ru”,”mobile”:”https://m.my.mail.ru”,”gifts”:”//my1.imgsmail.ru/mail/ru/images/my/gifts/”,”content”:”//content.foto.my.mail.ru”,”staticJs”:”//my4.imgsmail.ru/mail/ru/images/js/myjs/mm/out/”,”staticCss”:”//my2.imgsmail.ru/mail/ru/css/new/”,”compass”:”//my3.imgsmail.ru/mail/ru/images/my/compass/static/”,”isNotJsUrlPostfix”:true},”pageTitle”:null,”routes”:[{“key”:”/video/?”,”route”:”pages/video/main/VideoMainPage”},{“key”:”/video/channels/?”,”route”:”pages/video/channels/VideoChannelsPage”},{“key”:”/video/channels/:category/?”,”route”:”pages/video/channels/VideoChannelsPage”},{“key”:”/:domain/:user/video/?”,”route”:”pages/video/user/main/VideoUserMainPage”},{“key”:”/:domain/:user/video/:album/?”,”route”:”pages/video/user/main/VideoUserMainPage”},{“key”:”/v/:user/?”,”route”:”pages/video/user/main/VideoUserMainPage”},{“key”:”/:domain/:user/video-follows/?”,”route”:”pages/video/user/follows/VideoUserFollowsPage”},{“key”:”/:domain/:user/video-followers/?”,”route”:”pages/video/user/followers/VideoUserFollowersPage”},{“key”:”/video/friends/?”,”route”:”pages/video/friends/VideoFriendsPage”},{“key”:”/video/friends/search/:query/?”,”route”:”pages/video/search-friends/VideoSearchFriendsPage”},{“key”:”/video/search/?”,”route”:”pages/video/search/VideoSearchPage”},{“key”:”/video/recommendations/?”,”route”:”pages/video/recommendations/VideoRecommendationsPage”},{“key”:”/video/top/?”,”route”:”pages/video/top/VideoTopPage”},{“key”:”/video/top/page/:num/?”,”route”:”pages/video/top/VideoTopPage”},{“key”:”/video/slice/:shortUrl/?”,”route”:”pages/video/slice/VideoSlicePage”},{“key”:”/video/slice/:shortUrl/:page/?”,”route”:”pages/video/slice/VideoSlicePage”},{“key”:”/video/embed/:id/?”,”route”:”pages/video/embed/by-id/VideoEmbedByIdPage”},{“key”:”/video/embed/:domain/:user/:id/?”,”route”:”pages/video/embed/by-external-id/VideoEmbedByExternalIdPage”},{“key”:”/music/?”,”route”:”pages/music/main/MusicMainPage”},{“key”:”/music/recommendations/?”,”route”:”pages/music/recommendations/MusicRecommendationsPage”},{“key”:”/music/songs/:fileId/?”,”route”:”pages/music/songs/main/MusicSongsMainPage”},{“key”:”/music/songs/:fileId/related/?”,”route”:”pages/music/songs/related/MusicSongsRelatedPage”},{“key”:”/music/songs/:fileId/fans/?”,”route”:”pages/music/songs/fans/MusicSongsFansPage”},{“key”:”/music/genre/:genre/?”,”route”:”pages/music/genre/main/MusicGenreMainPage”},{“key”:”/music/genre/:genre/tracks/?”,”route”:”pages/music/genre/tracks/MusicGenreTracksPage”},{“key”:”/music/genre/:genre/artists/?”,”route”:”pages/music/genre/artists/MusicGenreArtistsPage”},{“key”:”/music/genre/:genre/albums/?”,”route”:”pages/music/genre/albums/MusicGenreAlbumsPage”},{“key”:”/music/genre/:genre/playlists/?”,”route”:”pages/music/genre/playlists/MusicGenrePlaylistsPage”},{“key”:”/music/genre/:genre/fans/?”,”route”:”pages/music/genre/fans/MusicGenreFansPage”},{“key”:”/music/moderation/?”,”route”:”pages/music/moderation/main/MusicModerationMainPage”},{“key”:”/music/moderation/awaiting/?”,”route”:”pages/music/moderation/awaiting/MusicModerationAwaitingPage”},{“key”:”/music/moderation/artists/?”,”route”:”pages/music/moderation/artists/MusicModerationArtistsPage”},{“key”:”/music/moderation/artists/:artist/?”,”route”:”pages/music/moderation/artists/MusicModerationArtistsPage”},{“key”:”/moderation/wisher/holidays/?”,”route”:”pages/moderation/wisher/holidays/ModerationWisherHolidaysPage”},{“key”:”/moderation/wisher/calendars/?”,”route”:”pages/moderation/wisher/calendars/ModerationWisherCalendarsPage”},{“key”:”/moderation/wisher/gifts/?”,”route”:”pages/moderation/wisher/gifts/ModerationWisherGiftsPage”},{“key”:”/moderation/wisher/promo-video/?”,”route”:”pages/moderation/wisher/promo-video/ModerationWisherPromoVideoPage”},{“key”:”/moderation/wisher/masks/?”,”route”:”pages/moderation/wisher/masks/ModerationWisherMaskPage”},{“key”:”/mimic/redirect/?”,”route”:”pages/mimic/MimicRedirectPage”}],”pageName”:”ssi/top-menu”,”userAgent”:”Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/107.0.5304.88 Safari/537.36″,”isTestServer”:false,”isLocalServer”:false,”isBeta”:false,”isPsi”:false,”isUseJsMin”:true,”isUseJsHash”:true,”isShareHeaders”:false,”meta”:{“title”:null,”description”:null,”keywords”:null,”canonicalLink”:null,”alternateLink”:null,”noIndex”:false},”share”:{“title”:null,”description”:null,”type”:null,”url”:null,”siteName”:null,”images”:null,”image”:null},”options”:{“upload”:{“photo”:{“uploadUrl”:”https://upload-##n##.my.mail.ru/uploadphoto”,”hostCount”:”15″,”queueSize”:”15″,”previewQueueSize”:”1″,”limit”:”5000″,”rotateTimeout”:”1500″,”maxRetry”:”5″,”albumId”:null,”locales”:{“popup”:{“header”:”Добавление фото”,”close”:”Закрыть”,”confirmCloseYes”:”Да”,”confirmCloseNo”:”Нет”,”confirmCloseText”:”Хотите прекратить загрузку
и удалить все загруженные фото?”},”dropArea”:{“header”:”Выберите фото для загрузки”,”text”:”или просто перетащите их в эту область”,”button”:”С компьютера”,”moveHere”:”Перенесите файл(ы) в эту область”},”links”:{“albums”:”Из альбомов”,”network”:”По ссылке из интернета”,”camera”:”C веб-камеры”,”add”:”Добавить”},”status”:{“from”:”из”},”limit”:{“header”:” “,”content”:”К сожалению, мы можем загрузить не более 5000 фото за один раз. Добавить первые 5000 фото из выбранных?”,”close”:”Закрыть”,”yes”:”Да, добавить”,”no”:”Нет”},”albums”:{“title”:”Альбом”,”defaultAlbumName”:”Без названия”,”upload”:”Добавить”,”cancel”:”Отмена”,”titles”:{“user”:”из своих”,”group”:”из группы”,”channel”:”из канала”},”form”:{“title”:”Альбом”,”empty”:”В альбоме нет фото”}},”network”:{“upload”:”Загрузить”,”cancel”:”Отмена”,”header”:”Введите ссылку из интернета”,”remove”:”Удалить”,”add”:”Добавить ещё ссылку”,”errors”:{“invalidExternalUrl”:”Указан некорректный адрес”}},”camera”:{“upload”:”Загрузить”,”cancel”:”Отмена”,”button”:”Сделать снимок”,”timeout”:”С задержкой в 5 сек”,”cancelPhoto”:”Отменить”},”edit”:{“save”:”Сохранить”,”cancel”:”Остановить загрузку”,”remove”:”Удалить”,”add”:”Добавить фото”,”saveNow”:”Сохраняю”,”showErrors”:”Ошибки”,”empty”:{“text”:”К сожалению, при загрузке фото возникли проблемы.”,”button”:”Вернуться”},”confirmStop”:{“yes”:”Да”,”no”:”Нет”,”text”:”Хотите прекратить загрузку?”},”confirmRemove”:{“yes”:”Да”,”no”:”Нет”,”text”:”Хотите удалить все загруженные фото?”},”errors”:{“header”:”Не удалось загрузить файлы”,”network”:”указан некорректный адрес”,”upload_error”:”ошибка при загрузке”,”empty_file_size”:”пустой файл”,”wrong_file_size”:”слишком большой файл”,”too_many_files”:”слишком много фотографий”,”wrong_image_format”:”неподдерживаемый формат”,”wrong_gif_image”:”в альбом “Фото со мной” нельзя загружать анимированные картинки”},”item”:{“description”:”Описание”,”remove”:”Удалить”,”hide”:”Закрыть”}}}},”video”:{“userId”:””,”isEnableSelectFromAlbums”:true,”isEnableSelectToAlbum”:true,”isVideoChannel”:false,”maxFileSize”:”5″,”multiload”:true,”pollingTimeout”:”30″,”uploadUrl”:”//upload.my.myalpha4.i.mail.ru/upload”,”showSwitcher”:false,”albums”:{“singleSelect”:false},”albumId”:”_myvideo”,”locales”:{“errorLoadAjax”:”Произошла ошибка, попробуйте позже”,”popupButtonOk”:”Сохранить”,”popupButtonCancel”:”Удалить”,”popupButtonCancelAll”:”Остановить загрузку”,”closeButton”:”Закрыть”,”addVideo”:”Добавление видео”,”maxFileSize”:”Максимальный размер файла 5 Гб”,”timeRemain”:”осталось”,”wrongFormat”:”Неверный формат файла”,”wrongSize”:”Неверный размер файла”,”chooseOneFile”:”Выберите 1 файл для загрузки”,”connectionError”:”К сожалению, при загрузке видео возникли проблемы.”,”serverResponseError”:”Неизвестная ошибка.”,”createItemError”:”Ошибка создания видео.”,”blacklistedError”:”Загрузка данного видео заблокирована правообладателем.”,”invalidLink”:”Ссылка не может быть обработана”,”confirmYes”:”Да”,”confirmNo”:”Нет”,”confirmRemoveAll”:”Хотите прекратить загрузку и удалить все загруженные видео?”,”confirmCancelAll”:”Хотите прекратить загрузку?”,”linkLoadingTitle”:”Получение данных”,”defaultAlbumName”:”Без названия”,”albums”:{“albumErrorPopupHeader”:”При добавлении этих видео произошла ошибка”,”albumErrorPopupButtonOk”:”Закрыть”,”defaultAlbumName”:”Без названия”,”defaultItemName”:”Без названия”,”userAlbum”:”Мои альбомы”,”channelAlbum”:”Видео канала”,”communityAlbum”:”Видео группы”,”album”:”Альбом”,”private”:”Этот альбом не предназначен для публичного просмотра. Если вы скопируете видео в группу, для него будут применены настройки показа видео группы”,”empty”:”В выбранном альбоме нет видео”,”submit”:”Добавить”,”cancel”:”Отмена”,”privateAll”:”У вас нет роликов, предназначенных для публичного просмотра. Вы можете изменить права доступа в настройках своих альбомов.”},”item”:{“createItemError”:”Ошибка создания видео.”,”hide”:”Скрыть”,”more”:”Подробнее”,”defaultAlbumName”:”Без названия”,”confirmYes”:”Да”,”confirmNo”:”Нет”,”confirmText”:”Хотите прекратить загрузку?”},”main”:{“header”:”Выберите файлы для загрузки”,”text”:”Просто перетащите файлы в эту область”,”uploadButton”:”Выберите файлы”,”fromInternet”:”По ссылке из интернета”,”add”:”Добавить”,”fromAlbums”:”Из ваших альбомов”,”album”:”Альбом”,”share”:”Рассказать друзьям о видео после обработки”},”error”:{“return”:”Вернуться”},”edit”:{“cancel”:”Отмена”,”uploadSuccess”:”Видео было успешно загружено!”,”uploadSuccessText”:”Теперь оно должно быть обработано. Обычно это занимает от нескольких минут до часа. Видео будет доступно по ссылке:”,”name”:”Название”,”description”:”Описание”,”album”:”Альбом”,”adult”:”Для взрослых 18+”},”header”:”Добавление видео”}},”audio”:{“uploadUrl”:”https://upload-##n##.my.mail.ru/uploadaudio”,”hostCount”:”15″,”queueSize”:”15″,”limitSize”:”500″,”enableSearch”:true,”locales”:{“popup”:{“albumsTitle”:”Выберите плейлист”,”header”:”Добавление музыки”,”close”:”Закрыть”,”confirmCloseYes”:”Да”,”confirmCloseNo”:”Нет”,”confirmCloseText”:”Хотите прекратить загрузку
и удалить все загруженные файлы?”},”dropArea”:”Перетащите файлы в эту область”,”fromDisk”:”или загрузите с компьютера”,”button”:”Выберите файлы”,”maxSize”:”Максимальный размер 500 Мб”,”copyright”:”Я подтверждаю, что загружаемые файлы не нарушают авторские права”,”links”:{“albums”:”Из плейлистов”,”search”:”Из поиска музыки”,”add”:”Добавить”},”errors”:{“no_auth”:”для загрузки необходимо авторизоваться”,”magic_error”:”ошибка при загрузке”,”access_denied”:”недостаточно прав для загрузки”,”empty_file_size”:”файл пуст”,”wrong_file_size”:”файл слишком большой”,”too_many_files”:”загружено слишком много файлов”,”wrong_format”:”не поддерживаемый формат файла”,”ratelimit”:”превышен лимит по загрузке аудиофайлов”,”file_exists”:”загружаемый файл уже существует”,”upload_error”:”ошибка при загрузке”,”copyright_violation”:”запись нарушает авторские права”,”playlist_is_full”:”плейлист заполнен, выбери другой плейлист”},”edit”:{“save”:”Сохранить”,”remove”:”Удалить”,”confirmRemove”:{“yes”:”Да”,”no”:”Нет”,”text”:”Хотите удалить всю загруженную музыку?”},”item”:{“name”:”Название”,”author”:”Исполнитель”,”remove”:”Удалить”,”edit”:”Редактировать”}},”albums”:{“title”:”Плейлист”,”defaultAlbumName”:”плейлист”,”defaultGroupAlbumName”:”плейлист группы”,”upload”:”Добавить”,”defaultName”:”Без названия”,”titles”:{“user”:”из своих”,”group”:”из группы”,”search”:”Поиск”},”form”:{“title”:”Плейлист”,”empty”:”В плейлисте нет музыки”}},”status”:{“from”:”из”},”search”:{“upload”:”Добавить”,”search”:”Поиск”,”defaultName”:”Без названия”,”empty”:”По вашему запросу ничего не найдено”,”start”:”Здесь будут показаны аудиозаписи”}}}},”likes”:{“locales”:{“like”:”Нравится”}},”miniProfile”:{“bubbleWidth”:255,”bubbleZIndex”:200,”coverFemalePath”:”profile/profile_cover_bg_1.png”,”coverMalePath”:”profile/profile_cover_bg_2.png”,”locales”:{“age”:{“text1″:”год”,”text2″:”года”,”text5″:”лет”},”commonFriendsCount”:{“text1″:”общий друг”,”text2″:”общих друга”,”text5″:”общих друзей”},”friendship”:{“send”:”Подружиться”,”friend”:”Ваш друг”,”request”:”Предложение отправлено”,”error”:”Произошла ошибка”},”friendsText1″:”У вас”,”friendsText2″:”среди которых”,”messageButtonText”:”Написать”}},”verify”:{“tryDelay”:”500″,”tryCount”:”3″,”locales”:{“popupPhoneButtonSubmit”:”Получить код”,”popupPhoneButtonCancel”:”Отмена”,”popupCodeButtonSubmit”:”Готово”,”popupCodeButtonCancel”:”Отмена”,”popupNoReceiveButtonSubmit”:”Вернуться”,”popupNoReceiveButtonCancel”:”Отмена”,”popupSuccessButtonSubmit”:”Закрыть”,”unknownError”:”Неизвестная ошибка”,”ltN”:”менее {% minutes %} минут”,”ltHour”:”менее часа”,”gtHour”:”более часа”,”phone”:{“header”:”Добавление мобильного телефона”,”mainText”:”Укажите свой мобильный телефон”,”additionalText”:”Укажите свой мобильный телефон, на него Вы получите бесплатное SMS-сообщение с кодом подтверждения.”,”country”:”Страна”,”yourPhone”:”Ваш телефон”},”code”:{“header”:”Подтверждение учетной записи”,”mainText”:”Введите код SMS-сообщения”,”additionalText”:”На номер было выслано SMS-сообщение с кодом подтверждения учетной записи.”,”retypePhone”:”Ввести другой телефон”,”inputCode”:”Введите код”},”success”:{“header”:”Подтверждение учетной записи”,”mainText”:”Учетная запись успешно подтверждена”,”additionalText”:”Указанный телефонный номер можно использовать для восстановления пароля и для получения SMS-уведомления”}}},”layers”:{“id”:null,”imageHost”:”content.foto.my.mail.ru”,”bannerCounter”:”10″,”hideBanner”:true,”video”:{“likeEnable”:false},”locales”:{“complaint”:{“progress”:”Жалоба отправляется”,”done”:”Жалоба принята”},”serverErrorMessage”:”‘Ой!
Кажется, что-то случилось!
Попробуйте обновить страницу через минуту.”,”videoAddTextTitle”:”Добавить в альбом”,”videoNotAvailable”:”Видео не доступно на вашем устройстве”,”videoMyAlbum”:”Мое видео”,”videoAddText”:”Добавить”,”quality”:”Качество:”,”notSupport”:”Браузер не поддерживает воспроизведение видео”,”copyLink”:”Копировать ссылку”,”copyFrameLink”:”Копировать ссылку с текущего кадра”,”copyEmbedCode”:”Копировать код для вставки”,”linkCopied”:”Ссылка скопирована”,”bubbleLinkHeader”:”Вы можете скопировать этот код на свою страницу.”,”linkToVideo”:”Ссылка на видео (URL)”,”useOldCode”:”Использовать старый код”,”unsupportMobileDevice”:”Не поддерживается на мобильных устройствах”,”like”:”Нравится”,”link”:”Ссылка”,”share”:”Поделиться”,”videoAddedToAlbum”:”Добавлено в альбом”,”defaultAlbumName”:”Без названия”,”videoFrom”:”Другие видео автора”,”videoFromCommunity”:”Другие видео группы”,”liteLoadingError”:”Ошибка загрузки данных”,”mediaErrAborted”:”Ошибка воспроизведения”,”mediaErrNetwork”:”Ошибка подключения к сети”,”mediaErrDecode”:”Видеофайл поврежден или не поддерживается кодеком”,”mediaErrSrcNotSupported”:”Данный видеоформат не поддерживается вашим браузером”,”accessError”:”Приватный ролик”,”needFlash”:”Для воспроизведения этого видео установите Adobe Flash Player
Загрузить с сайта Adobe.”,”channels”:{“joined”:”Вы подписались”,”for_moderate”:”Заявка на рассмотрении”,”error”:”Произошла ошибка”,”videoFrom”:”Другие видео канала”}}},”videoLayer”:{“isEnableUnsafeSearch”:false,”swfUrl”:”//my1.imgsmail.ru/r/video2/uvpv3.swf”,”locales”:{“close”:”Закрыть”,”related”:”Похожие”,”otherVideoAuthor”:”Другие видео автора”,”noResult”:”Нет видео”,”searchPlaceholder”:”Искать среди видео…”,”cancelSearch”:”Отменить поиск”,”searchButton”:”Найти”,”emptySearch”:”По вашему запросу не найдено ни одного видео”,”defaultName”:”Без названия”,”authText”:”Войдите или зарегистрируйтесь в Моем Мире, чтобы комментировать, делиться с друзьями и добавлять видео к себе”,”authLogin”:”Войти”,”authRegister”:”Зарегистрироваться”,”nextVideo”:”Следующее видео”,”autoplay”:”Автоматически”,”views”:{“one”:”просмотр”,”two”:”просмотра”,”five”:”просмотров”},”search”:{“hd”:”Высокое качество”,”unsafe”:”Безопасный поиск”,”duration”:{“long”:”Длинные”,”medium”:”Средние”,”short”:”Короткие”,”any”:”Любой длины”},”sort”:{“createdAt”:”По дате добавления”,”popular”:”По популярности”,”duration”:”По длительности”,”relevance”:”По релевантности”}}}},”photoLayer”:{“locales”:{“loading”:”Загружаю…”,”inputFriendName”:”Введите имя друга”,”chooseFriend”:”Или выберите друга из списка”,”choose”:”Выбрать”,”cancel”:”Отмена”,”errorCreateSelection”:”Не удалось создать отметку”,”selectionAlreadyExists”:”Уже есть на фото”,”itIsMe”:”Это я”,”uploaded”:”загружено”,”album”:”Альбом”,”editDescription”:”Редактировать описание”,”markFriends”:”Отметить друзей”,”rating”:”Рейтинг”,”allVotes”:”Все оценки”}},”audioPlayer”:{“locales”:{“audio_added”:”Трек добавлен”,”audio_deleted”:”Аудиозапись удалена”,”too_many_audio”:”Ошибка!
Вы можете хранить не более 1000 аудиофайлов”,”cannot_add_audio”:”Ошибка! Вы не можете добавлять аудиозаписи в это группу.”,”audio_ratelimit”:”Ошибка!
Вы не можете добавить в группу более 10 аудиофайлов за час.”,”cannot_delete_audio”:”Вы не можете удалять аудиозаписи в этой группе”,”audio_error”:”Не удалось добавить аудиозапись”,”audio_rep”:”Уже есть в вашем Мире”,”upload”:”загружено: “,”more”:”Загрузить еще треки”},”isUseNativeAudioPlayer”:true},”comments”:{“limit”:{“text”:”500″,”attached”:”3″,”leftTextShowWarning”:50},”photo”:{“albumId”:”_comments”},”locales”:{“placeholder”:”Написать комментарий…”,”send”:”Отправить”,”attached”:”Прикрепить”,”photo”:”Фотографии”,”video”:”Видео”,”audio”:”Музыка”,”answer”:”Ответ для”,”errors”:{“defaultError”:”Произошла ошибка, попробуйте позже”,”user_blocked”:”Пользователь добавил вас в чёрный список”}}},”errors”:{“locales”:{“title404″:”К сожалению, эта страница недоступна”,”title403″:”У вас нет прав доступа к этой странице”,”title500″:”Уважаемый пользователь!”,”text404″:”Возможно, вы указали неправильный адрес страницы, а может быть страница
была удалена или перемещена”,”text500″:”В данный момент нами ведутся безотлагательные работы по усовершенствованию сервиса.
Пожалуйста, попробуйте повторить попытку входа через 15 минут.
Приносим извинения за доставленные неудобства.”,”mainPage”:”Главная страница”,”help”:”Помощь”}},”dateTime”:{“locales”:{“months”:{“0″:”январь”,”1″:”февраль”,”2″:”март”,”3″:”апрель”,”4″:”май”,”5″:”июнь”,”6″:”июль”,”7″:”август”,”8″:”сентябрь”,”9″:”октябрь”,”10″:”ноябрь”,”11″:”декабрь”},”left”:{“months”:{“0″:”января”,”1″:”февраля”,”2″:”марта”,”3″:”апреля”,”4″:”мая”,”5″:”июня”,”6″:”июля”,”7″:”августа”,”8″:”сентября”,”9″:”октября”,”10″:”ноября”,”11″:”декабря”},”seconds”:{“one”:”секунду”,”two”:”секунды”,”five”:”секунд”},”minutes”:{“one”:”минуту”,”two”:”минуты”,”five”:”минут”},”hours”:{“one”:”час”,”two”:”часа”,”five”:”часов”},”now”:”только что”,”in”:”в”,”ago”:”назад”,”today”:”сегодня”,”yesterday”:”вчера”}}},”messages”:{“locales”:{“dates”:{“today”:”сегодня, в “,”now”:”только что”,”30seconds”:”30 секунд назад”,”15seconds”:”15 секунд назад”,”1minutes”:”1 минуту назад”,”2minutes”:”2 минуты назад”,”3minutes”:”3 минуты назад”,”4minutes”:”4 минуты назад”,”5minutes”:”5 минут назад”},”writeFriends”:”Написать друзьям”,”friendsListHeader”:”Выберите друга, чтобы начать общение”,”search”:”Поиск”,”goToUserPage”:”Перейти в Мир пользователя”,”sendGift”:”Сделать подарок”,”sendVipStatus”:”Подарить VIP статус”,”addToBlacklist”:”Добавить в черный список”,”deleteThread”:”Удалить всю переписку”,”addFriend”:”В друзья”,”friendshipInProgress”:”Предложение дружбы отправлено”,”friendshipOk”:”Подружились”,”deleteThreadConfirm”:”Вы действительно хотите удалить всю переписку?”,”deleteThreadYes”:”Удалить”,”deleteThreadNo”:”Отмена”,”deleteMessageConfirm”:”Вы действительно хотите удалить это сообщение?”,”addToBlacklistConfirm”:”Вы действительно хотите добавить пользователя в черный список?”,”addToBlacklistYes”:”Добавить”,”addToBlacklistNo”:”Отмена”,”writerMessage”:”пишет вам”,”noMessages”:”Сообщения в диалоге отсутствуют”,”addContentMessage”:”Чтобы отправить фото или видео, нажмите соответствующую иконку под полем для ввода текста”,”newMessageButton”:”Начать диалог”,”senderFormError”:”При отправке сообщения произошла ошибка. Попробуйте обновить страницу и повторить отправку.”,”senderFormErrorSuspended”:”Вы не можете писать пользователю, так как его Мир заблокирован.”,”senderFormErrorRestricted”:”Вы не можете писать пользователю, так как он принимает сообщения только от друзей.”,”textareaPlaceholder”:”Напишите сообщение”,”submitButton”:”Отправить”,”formHintEnter1″:”Enter – отправить”,”formHintEnter2″:”+Enter – перенос строки”,”formHintCtrlEnter1″:”+Enter – отправить”,”formHintCtrlEnter2″:”Enter – перенос строки”,”attachPhoto”:”Фото”,”attachVideo”:”Видео”,”selectSmile”:”Выберите смайлик”,”errorTexts”:{“activeInBlacklist”:”Вы были добавлены в черный список”,”journalInBlacklist”:”Пользователь добавлен в черный список”,”journalInBlacklistButton”:”Убрать из черного списка”,”friendsOnly”:”Пользователь принимает сообщения только от друзей”,”friendsOrFrfrOnly”:”Пользователь принимает сообщения только от друзей
или друзей друзей”,”noFriends”:”У Вас пока нет друзей”,”noFriendsButton”:”Добавить друзей”,”emptyListHead”:”Диалог не выбран”,”emptyListBody”:”Откройте уже начатый диалог из меню слева
или нажмите на кнопку”,”emptyListButton”:”Написать друзьям”},”emptySearch”:{“head”:”Диалог не найден”,”button”:”Искать среди друзей”,”body”:”По запросу %%query%% переписка не найдена”},”emptyFriends”:{“head”:”Никого не найдено”,”body”:”По запросу %%query%% найти друзей не удалось”}}},”notifications”:{“locales”:{“global”:{“error”:{“head”:”Упс, что-то пошло не так…”,”body1″:”Мы знаем о проблеме и уже работаем.”,”body2″:”Попробуйте обновить страницу или зайти попозже.”}},”games”:{“removeAllText”:”Вы уверены, что хотите удалить все уведомления от приложений?”,”removeAllButtonYes”:”Удалить”,”removeAllButtonNo”:”Отменить”},”error”:{“head”:”Упс, что-то пошло не так…”,”body1″:”Мы знаем о проблеме и уже работаем.”,”body2″:”Попробуйте обновить страницу или зайти попозже.”}}},”jsErrorsLog”:{“isEnable”:false,”prefix”:”monitoring-my”,”logPrefix”:”mybig-errors”},”pageCache”:{“key”:””,”isEnabled”:true,”version”:”2″,”expire”:3600000,”defaultExpire”:3600000,”stores”:[“music”,”video”]},”sprites”:{“all”:{“url”:”/static/sprites/all.html”,”revision”:{“key”:”sprites.all.rev”,”value”:”8f0e8e333e0403163ebbea34e2fc901a”},”data”:{“key”:”sprites.all.data”}},”music”:{“url”:”/static/sprites/music.html”,”revision”:{“key”:”sprites.music.rev”,”value”:”4105024ca74c624967bb079bba824cc4″},”data”:{“key”:”sprites.music.data”}}},”sprite”:{“url”:”/static/sprites/all.html”,”revision”:{“key”:”sprites.all.rev”,”value”:”8f0e8e333e0403163ebbea34e2fc901a”},”data”:{“key”:”sprites.all.data”}},”localStatic”:{“isEnableSwitcher”:false,”isTurnOn”:false},”dwh”:{“isEnable”:false},”topMenu”:{“isGameClient”:false,”isHideNav”:false,”placeholder”:”Искать”,”balance”:{“balance”:0,”locales”:{“refill”:”Пополнить”,”100k”:”100к+”}},”position”:”fixed”,”sections”:{“selected”:{“text”:”Группы”,”id”:”groups”}},”buttons”:[{“id”:”notifications”,”iconHtml”:”

“,”title”:”уведомления”,”clns”:”d816421,d816436″},{“id”:”messages”,”iconHtml”:”

“,”title”:”сообщения”,”clns”:”d1186406″},{“id”:”discussions”,”iconHtml”:”

“,”title”:”обсуждения”,”clns”:”d816421,d816426″},{“id”:”games”,”iconHtml”:”

“,”title”:”игры”,”clns”:”d816421,d816438″}],”counters”:{},”locales”:{“navigateTo”:{“apps”:”Все игры”},”search”:{“placeholder”:”Искать”,”placeholderGameClient”:”Искать игры”,”sections”:{“games”:”Игры”,”peoples”:”Люди”,”photo”:”Фото”,”music”:”Музыка”,”video”:”Видео”,”hashtags”:”Хэштеги”,”groups”:”Группы”,”internet”:”В интернете”}},”balance”:{“refill”:”Пополнить”,”100k”:”100к+”},”buttons”:{“notifications”:”уведомления”,”messages”:”сообщения”,”discussions”:”обсуждения”,”actions”:”акции”,”games”:”игры”,”profile”:”профиль”},”links”:{“music”:”Музыка”,”video”:”Видео”,”games”:”Игры”,”groups”:”Группы”},”exit”:”Выйти”,”vip”:”VIP-пользователь”}},”promoLogo”:false,”promoLogoLink”:”https://my.mail.ru/community/mir/multipost/4e1c00002dbf0003.html”},”allJsUrl”:”//my4.imgsmail.ru/mail/ru/images/js/myjs/mm/out/min/bundles/all_revf4a1ea0219.js”,”magic”:{},”console”:{“enable”:false,”cssUrl”:”//my2.imgsmail.ru/mail/ru/css/new/web-console_rev4fba4a556e.css”,”jsUrl”:”//my4.imgsmail.ru/mail/ru/images/js/myjs/mm/out/min/libs/console.js”,”extensionsUrl”:”//my4.imgsmail.ru/mail/ru/images/js/myjs/mm/out/min/console-extensions_revff85fd8484.js”},”branch”:null,”requirejsStartModules”:”[]”,”isRequirejsAsync”:false,”isRequirejsDefer”:true,”isEnableBooster”:false,”scriptsPostloadReloadTimeout”:”500″,”faviconUrl”:”//my3.imgsmail.ru/mail/ru/images/my/compass/static/favicon/favicon.ico”,”videoSwfUrl”:”//undefined/mail/ru/images/video2/uvpv3.swf?60″,”iframeTransportDomain”:”mail.ru”,”comet”:{“proxy”:”//mycomet.my.mail.ru/proxy.html?5″,”channel”:”//mycomet.my.mail.ru/v3/get_comet”,”timeout”:”90000″,”sharedWorkerUrl”:”/static/shared-worker.html?1″},”counters”:{“proxy”:”//my.mail.ru/static/myrb2.html”}}

Перейти к контенту

Условие задачи:

Какая работа совершается внешней силой при поднятии тела массой 5 кг на высоту 2 м с ускорением 5 м/с2?

Задача №2.7.22 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(m=5) кг, (h=2) м, (a=5) м/с2, (A-?)

Решение задачи:

Схема к решению задачиЧтобы поднять тело на некоторую высоту, причем с ускорением, необходимо к этому телу приложить некоторую внешнюю силу (F), превышающую силу тяжести (mg). Её значение можно определить из второго закона Ньютона в проекции на ось (y):

[F – mg = ma]

[F = mleft( {a + g} right);;;;(1)]

Поскольку вектор силы (overrightarrow F) сонаправлен с вектором перемещения (overrightarrow h) (угол между векторами равен нулю), то работу этой силы найдем по следующей простой формуле:

[A = Fh]

Принимая во внимание ранее полученное выражение (1), имеем:

[A = mleft( {a + g} right)h]

Произведем вычисления:

[A = 5 cdot left( {5 + 10} right) cdot 2 = 150;Дж = 0,15;кДж]

Ответ: 0,15 кДж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.7.21 Двигатели электровоза при движении со скоростью 72 км/ч потребляют мощность
2.7.23 Какую работу должен совершить двигатель, чтобы разогнать по горизонтальной
2.7.24 Какую работу надо совершить, чтобы поднять груз массой 30 кг на высоту 10 м

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

  • Авторы
  • Резюме
  • Файлы


Иванов Е.М.


Показано, что работа подъема тела в однородном поле тяжести всегда больше величины потенциальной энергии mgh. Величина работы имеет минимум, величина которого зависит от способа подъема тела.

В школьных [1] и вузовских [2-4] курсах физики утверждается, что если тело массы m равномерно поднимать вверх на высоту h с помощью силы F=mg, то сила совершает положительную работу AF=mgh, равную потенциальной энергии П=mgh, а сила тяжести отрицательную работуAP=-mgh  [1]. Рассматривается также случай бросания тела вертикально вверх с начальной скоростью V0, обеспечивающей подъем тела на высоту h на основании закона сохранения и превращения энергии: K=П или f. Работу бросания считают равной f. В этих безобидных, на первый взгляд, утверждениях, содержится нечто, противоречащее одному из положений физики. В физике используется понятие КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (η ) – КПД. КПД не может быть больше единицы. КПД всегда меньше единицы, поскольку часть энергии превращается тоже в энергию, но не в ту, что нужна, и поэтому теряется для полезного использования. КПД всегда меньше единицы вследствие самой физической природы вещей и явлений. Если же записать КПД для выше приведенных случаев подъема тела на высоту h, то получим: f. Рассмотрим более подробно ряд случаев подъема тела на высоту h.

 § 1. Рассмотрим движение тела, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью V0, за счет действия мгновенной силы в виде f [5, 6] , где f – δ- функция Дирака [7, 8]. Величину I0 будем называть единичным импульсом силы, численно равным количеству движения (импульсу), полученным телом I0=mV0. Дифференциальное уравнение движения (II закон Ньютона) имеет вид:

f                                  (1)

при нулевых начальных условиях:

f; f                       (2)

Где x– вертикальная координата, отсчитываемая от поверхности Земли. Для решения задачи воспользуемся двусторонним преобразованием Лапласа  [9]

ff                      (3)

Для решения этой задачи используется дифференциальное уравнение для односторонней функции f где H(t) – единичная (ступенчатая) функция Хевисайда [8, 9]. Тогда производные функции x*(t) имеют вид [9]

f;

f

После соответствующих преобразований, решение получается в следующем виде

f   f   f               (4)

Вычислим работу, совершаемую силами

f

f

f          (5)

Вычисляя интегралы, получим [9]

f;

f;

f;

f

Работа, совершаемая силами, запишется в виде:

f   (6)

Работа, совершенная единичным импульсом силы I0=mV0 (или начальная энергия, полученная телом) будет равна

f                  (7)

где f – начальная кинетическая энергия тела. Время подъема до максимальной высоты  f f , а максимальная высота подъема f. Подставляя в выражение (6) значение t0, получим конечное значение совершенной работы:

f                      (8)

Поскольку начальная энергия полученная телом A0=2K0, то КПД процесса бросания тела вертикально вверх будет равен

f

То, что начальная энергия тела A0=2K0 можно объяснить эффектом удвоения массы (силы тяжести) в случае внезапно приложенной нагрузки при бросании [5, 10].

 § 2. Рассмотрим случай движения тела вертикально вверх под действием постоянной вертикальной силы тяги FT. Уравнение движения (II закон Ньютона) запишется в следующем виде

f                      (9)

Если FT=mg, то правая часть тождественно равна нулю, и движения тела вверх не происходит, но в этом случае сила давления тела на опору (например, на поверхность Земли) равна нулю, поскольку сила тяги нейтрализует «тяжелую» массу, и тело находится в квазиневесомом состоянии (состояние левитации). Обозначим силу тяги, равную mg, значком “Л”: FЛ=mg. Если сила тяги больше mg на величину ΔF, то уравнение (9) можно переписать в виде

f или f  (10)

Таким образом, часть силы тяги FЛ =mg не будет принимать непосредственного участия в работе по подъему тела вверх. Тело будет подниматься вверх только благодаря действию силы ΔF с ускорением f. За время t высота подъема будет равна

f              (11)

Работа подъема составит величину, равную

f                          (12)

Поскольку f есть импульс силы, численно равный импульсу (количеству движения), полученному телом f, где V1 – скорость тела в момент времени t, то можно записать f.

Однако чтобы остановить тело на данной высоте h, необходимо еще совершить работу торможения, численно равную кинетической энергии, приобретенной телом f;

f                      (13)

Отдельного разговора заслуживает вопрос о том, что же делает другая часть силы тяги FЛ=mg? Ведь она не принимает участия в подъеме тела на высоту h, она лишь нейтрализует силу тяжести, обеспечивая условия левитации. Можно записать баланс импульсов сил в виде:

f                     (14)

Возведя обе части равенства в квадрат и разделив на 2m, получим баланс энергий (работ):

f             (15)

Работу, совершаемую силой FT, можно переписать в следующем виде:

f   (16)

Или, с учетом выражений (11) и (12):

f                     (17)

Первый член в правых частях выражений (15)-(17) представляет собой работу силы левитации в стационарном (неподвижном) состоянии

f               (18)

Второй член выражает работу, связанную с ускоренным перемещением силы левитации

f                (19)

Третий член – это обычная работа силы ΔF, обеспечивающей ускоренное движение тела в соответствии со II законом Ньютона:

f            (20)

Произведение работ f. На рис. 1 показана зависимость величины работы левитации AЛ от величины работы AΔ, выраженных в долях потенциальной энергии mgh.

Выражение (17) имеет минимум, равный f при f. На графике (рис. 2) показана зависимость работы f, совершаемой силой тяги FT, выраженной в долях потенциальной энергии П=mgh, от величины соотношения ΔF / mg. Если использовать обычную формулу определения работы подъема тела на высоту h с некоторым ускорением a, то будем иметь A=m(g+a)h = (FЛ + ΔF)h  . Ее зависимость от величины соотношения ΔF / mg показана на графике (рис. 3). Самое нелепое на этом графике то, что при ΔF=0 совершается работа подъема, равная mgh, хотя, согласно условиям статики, тело должно оставаться неподвижным.

Отрицательная работа, совершаемая силой тяжести при подъеме тела вверх вовсе не равна mgh. Она равна

f            (21)

Сумма работ (17) и (21) дает величину f, т.е. величину кинетической энергии, приобретенной телом на высоте h.

КПД подъема при f без учета работы торможения составляет f.

§3. Тело находится в состоянии левитации (приложена сила тяги f). Для того, чтобы тело двигалось вверх, в начальный момент времени на тело действует направленный вверх единичный импульс силы f. В этом случае дифференциальное уравнение движения запишется в виде

f         (22)

при нулевых начальных условиях. Решая уравнение с помощью преобразования Лапласа, получим

f              (23)

Вычисляем работу, совершаемую всеми силами

f      (24)

где f, а t1 – время движения до высоты f. Вычисляя интегралы, выделим положительную и отрицательную работы

f              (25)

f                  (26)

Преобразуем выражения, входящие в (25)

f,       где f

f

f

Тогда суммарную положительную работу (работу подъема) можно записать в виде

f               (25а)

Эта работа имеет минимум, равный f при величине f. График зависимости суммарной работы подъема AΣ в зависимости от величины 2K1, выраженных в долях потенциальной энергии П=mgh, показана на графике (рис. 4). Отрицательная работа, совершаемая силой тяжести (27), может быть представлена в виде:

f                       (26а)

При больших значениях начального импульса (f ) она асимптотически стремится к своему обычному значению f.

Величина энергии, приобретенной в результате ударного нагружения мгновенным импульсом силы I1=mV1, равна f. Двойная энергия  является результатом удвоения массы при внезапно приложенной нагрузке (в рамках модели материальной точки). В рамках реального упругого тела половина энергии идет на возбуждение упругих колебаний, которые вследствие дисперсии и внутреннего трения с течением времени затухают, переходя во внутреннюю энергию (тело нагревается).

СПИСОК ЛИТЕРАТУР

  1. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учеб. для 9 кл. средн. шк. – М.: Просвещение, 1990.
  2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том I. Механика. – М.: Наука, 1989.
  3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. Учебн. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1989.
  4. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности: Учебн. пособие для физ. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1986.
  5. Иванов Е.М. Дополнительные главы классической механики: – Димитровград: ДИТУД УлГТУ, 2004.
  6. Иванов Е.М. Работа центростремительных и гироскопических //Успехи современного естествознания, № 9, 2004.
  7. Арсенин В.Я. Математическая физика. – М.: Наука, 1966.
  8. Арфкен Г. Математические методы в физике. М.: Атомиздат, 1970.
  9. Б. Ван Дер Поль, Х. Бреммер. Операционное исчисление на основе двустороннего преобразования Лапласа. – М.: Изд. Иностр.Лит. 1952.
  10. Иванов Е.М. Закон инерции Галилея (I закон Ньютона) //Вестник ДИТУД, № 1, 2003.

Библиографическая ссылка

Иванов Е.М. РАБОТА ПОДЪЕМА ТЕЛА В ОДНОРОДНОМ ПОЛЕ ТЯЖЕСТИ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 3.
– С. 9-12;

URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22372 (дата обращения: 24.05.2023).


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

Добавить комментарий