Μια μπάλα έχει μάζα 3 κιλών. Ποιο είναι το έργο που έγινε σε αυτό από τη βαρυτική δύναμη που ασκεί τη Γη εάν μετακινηθεί 2 μ. Κατά μήκος κάθε ακόλουθη;

Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε το έργο που κάνει με τη βαρύτητα σε κάθε σενάριο:

Κατανόηση της εργασίας και της βαρύτητας

* Εργασία: Η εργασία γίνεται όταν μια δύναμη προκαλεί ένα αντικείμενο να μετακινηθεί μια ορισμένη απόσταση. Υπολογίζεται ως:

* Εργασία (w) =δύναμη (f) × απόσταση (d) × cos (θ)

* θ είναι η γωνία μεταξύ της δύναμης και της κατεύθυνσης της κίνησης.

* βαρύτητα: Η βαρυτική δύναμη της Γης τραβά αντικείμενα προς το κέντρο της. Αυτή η δύναμη είναι πάντα προς τα κάτω.

σενάρια

Ας εξετάσουμε τις διαφορετικές κατευθύνσεις που θα μπορούσε να μετακινηθεί η μπάλα:

1. Ευθεία προς τα πάνω:

* Η βαρυτική δύναμη (F) είναι προς τα κάτω και η μετατόπιση (D) είναι προς τα πάνω. Η γωνία μεταξύ τους είναι 180 μοίρες.

* Εργασία =F × D × Cos (180 °) =- FD (από το COS (180 °) =-1)

* Η εργασία που γίνεται από τη βαρύτητα είναι αρνητική, που σημαίνει ότι η βαρύτητα κάνει αρνητική εργασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η βαρύτητα δρα ενάντια στην ανοδική κίνηση της μπάλας.

2. Ευθεία προς τα κάτω:

* Η βαρυτική δύναμη (F) είναι προς τα κάτω και η μετατόπιση (D) είναι επίσης προς τα κάτω. Η γωνία μεταξύ τους είναι 0 μοίρες.

* Work =F × D × Cos (0 °) =FD (από το COS (0 °) =1)

* Η εργασία που γίνεται από τη βαρύτητα είναι θετική, που σημαίνει ότι η βαρύτητα κάνει θετική δουλειά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η βαρύτητα δρα προς την ίδια κατεύθυνση με την κίνηση της μπάλας.

3. Οριζόντια:

* Η βαρυτική δύναμη (F) είναι προς τα κάτω και η μετατόπιση (D) είναι οριζόντια. Η γωνία μεταξύ τους είναι 90 μοίρες.

* Εργασία =F × D × Cos (90 °) =0 (από το COS (90 °) =0)

* Καμία εργασία δεν γίνεται από τη βαρύτητα επειδή η δύναμη ενεργεί κάθετα προς την κατεύθυνση της κίνησης.

Υπολογισμός του έργου

Για να αποκτήσουμε τις συγκεκριμένες τιμές, πρέπει να γνωρίζουμε τη βαρυτική δύναμη που ενεργεί στην μπάλα. Μπορούμε να υπολογίσουμε αυτό χρησιμοποιώντας:

* Δύναμη (f) =μάζα (m) × επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g)

* G =9,8 m/s2 (περίπου)

Ας συνδέσουμε τις τιμές για τα σενάρια προς τα πάνω και προς τα κάτω:

* F =3 kg × 9,8 m/s² =29,4 n

* προς τα πάνω:

* Work =-fd =-(29,4 N) × 2 M =-58,8 J

* προς τα κάτω:

* Work =Fd =(29,4 N) × 2 M =58,8 J

Περίληψη

* προς τα πάνω: Η εργασία που γίνεται από τη βαρύτητα είναι -58,8 J (αρνητική εργασία).

* προς τα κάτω: Η εργασία που γίνεται από τη βαρύτητα είναι 58,8 J (θετική εργασία).

* οριζόντια: Η εργασία που γίνεται με τη βαρύτητα είναι 0 J (χωρίς εργασία).