№1. Виберіть рух, при якому сила тяжіння не виконує роботу. Поясніть це наступними випадками: а) яблуко падає з гілки

Щоб вибрати рух, при якому сила тяжіння не виконує роботу, спочатку розберемося, що означає "сила тяжіння не виконує роботу".

Робота виконується, коли сила зміщує предмет у напрямку цієї сили. У разі сили тяжіння, яка діє на тіло, що рухається вниз, роботу може виконувати тільки інша сила, що протидіє силі тяжіння. Важливо зазначити, що сила тяжіння завжди спрямована вертикально вниз.

Тепер розглянемо кожен випадок:

а) Яблуко падає з гілки. У цьому випадку, якщо ми приймаємо, що падіння відбувається без опору повітря та інших факторів, сила тяжіння впливає на яблуко, прискорюючи його вниз. Таким чином, сила тяжіння виконує роботу, оскільки зміщує яблуко у напрямку цієї сили.

б) Гвинтокрил набирає висоту. У цьому випадку, гвинтокрил здійснює підйом, щоб набрати висоту. В такому процесі використовуються інші сили, наприклад, підйомна сила, створена крилами гвинтокрила. Сила тяжіння впливає на гвинтокрил, але навіть якщо гвинтокрил рухається вниз (спуститься), а потім знову підлетить вгору, сила тяжіння все одно виконує роботу, оскільки зміщує гвинтокрил у напрямку цієї сили.

в) Шайба ковзає по льодовому майданчику. У цьому випадку шайба рухається по горизонталі без зміни висоти. Хоча сила тяжіння впливає на шайбу, вона не робить роботу, оскільки не зміщує шайбу у напрямку цієї сили. Сила тяжіння направлена вертикально вниз, а рух шайби горизонтальний. Тому, сила тяжіння не виконує роботу в цьому випадку.

г) Автомобіль в’їжджає на пагорб. У цьому випадку, коли автомобіль рухається вгору на пагорб, сила тяжіння виконує роботу. Сила тяжіння спрямована вертикально вниз, а рух автомобіля напрямлений вертикально вгору. Тому, сила тяжіння зміщує автомобіль у напрямку цієї сили і виконує роботу.

Отже, з розглянутих випадків, при якому сила тяжіння не виконує роботу, є лише випадок в) - коли шайба ковзає по льодовому майданчику. Тут сила тяжіння не зміщує шайбу у напрямку цієї сили, оскільки шайба рухається горизонтально.