Женя выбросил с балкона вертикально вниз мяч массой
420 г со скоростью
5 м/с. Какова работа всех равнодействующих сил, действующих на тело, если не учитывать сопротивление воздуха?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Начнем с того, что мяч движется вертикально вниз, поэтому работа всех равнодействующих сил будет равна изменению кинетической энергии мяча.

По формуле работы силы: работа = сила путь cos(угол)

В данном случае угол между силой тяжести и направлением движения мяча равен 0°, поэтому cos(0) = 1.

Сила тяжести равна массе мяча умноженной на ускорение свободного падения
F = m g = 0.42 кг 9.8 м/с^2 = 4.116 Н

Так как мяч движется вертикально вниз, путь равен положительной высоте h, на которую он падает
работа = 4.116 Н h 1 = m g h

Для того, чтобы найти высоту h, воспользуемся кинематическим уравнением
h = v^2 / (2g) = (5 м/с)^2 / (2 * 9.8 м/с^2) = 1.275 м

Таким образом, работа всех равнодействующих сил, действующих на мяч, будет равна m g h = 0.42 кг 9.8 м/с^2 1.275 м = 5.16 Дж.