Мяч массой 200 г бросили с балкона высотой 10 м под углом 45 градусов к горизонту. Достигнув в полете максимальной высоты 15 м мяч упав на землю. Чему равна сила тяжести при подъеме мяча, чему равна работа силы тяжести при спуске мяча, чему равна работа силы тяжести во время полета мяча?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем время подъема мяча до максимальной высоты 15 м. Используем формулу для времени подъема мяча:

y = v₀t - (gt²)/2

15 = v₀t - (9.8t²)/2

Решив это уравнение, получаем t = 1.83 с.

Теперь найдем скорость мяча в момент броска с балкона:

v₀ = gt

v₀ = 9.8 * 1.83 = 17.93 м/с

Теперь можем найти силу тяжести при подъеме мяча:

F = m * g

F = 0.2 * 9.8 = 1.96 Н

Работа силы тяжести при спуске мяча равна нулю, так как спускаясь мяч не преодолевает вертикальное расстояние.

Работа силы тяжести во время полета мяча:
Поскольку при вертикальном движении сила тяжести направлена вниз, а перемещение вверх, работа силы тяжести во время подъема мяча будет отрицательной, а при спуске – положительной. Определим эту работу:

W = ∫(F * ds)

W = ∫(m g cos(45) * ds)

W = m g cos(45) * ∫ds

W = m g cos(45) * 10

W = 0.2 9.8 cos(45) * 10 = 13.86 Дж

Итак, сила тяжести при подъеме мяча равна 1.96 Н, работа силы тяжести при спуске мяча равна 0, а работа силы тяжести во время полета мяча равна 13.86 Дж.