Какова работа силы тяжести на всем пути вверх и вниз для мяча массой 200 г, который был подброшен вертикально

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать законы физики и формулы, которые описывают движение и работу силы тяжести.

Работа силы тяжести определяется как произведение силы на перемещение по направлению этой силы. В данном случае нам нужно найти работу силы тяжести на всем пути мяча вверх и вниз.

1. Определим высоту, на которую поднялся мяч. По условию, мяч поднялся на высоту 3 м.

2. Работу силы тяжести на пути вверх равна произведению массы мяча (0.2 кг) на гравитационную постоянную (9.8 м/с^2) и на высоту, на которую он поднялся (3 м):

\[Работа_вверх = масса \times ускорение \times высота\]

\[Работа_вверх = 0.2 \times 9.8 \times 3 = 5.88 Дж\]

Таким образом, работа силы тяжести на пути вверх составляет 5.88 Дж.

3. Теперь рассмотрим путь мяча вниз. Поскольку внизе мяч движется по направлению силы тяжести, работа силы тяжести на пути вниз будет отрицательной.

\[Работа_вниз = -масса \times ускорение \times высота\]

\[Работа_вниз = -0.2 \times 9.8 \times 3 = -5.88 Дж\]

Таким образом, работа силы тяжести на пути вниз также составляет 5.88 Дж, но с отрицательным знаком.

4. Чтобы найти общую работу силы тяжести на всем пути (вверх и вниз), мы просто складываем работу вверх и работу вниз:

\[Общая\_работа = Работа\_вверх + Работа\_вниз\]

\[Общая\_работа = 5.88 + (-5.88) = 0 Дж\]

Таким образом, общая работа силы тяжести на всем пути для данного мяча составляет 0 Дж.

Это объясняется тем, что работа зависит не только от силы, но и от перемещения по направлению этой силы. В данном случае, мяч начинает и заканчивает движение на поверхности Земли, поэтому работа силы тяжести на всем пути равна нулю.