Совершает ли сила тяжести работу, когда тело бросают вертикально вверх?

Когда тело бросают вертикально вверх, сила тяжести не выполняет работу. Но чтобы понять это, давайте рассмотрим работу и ее определение.

Работа в физике определяется как произведение силы, приложенной к объекту, и перемещения этого объекта в направлении действующей силы. Формула для расчета работы имеет вид:

\[W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)\]

где \(W\) - работа, \(F\) - сила, \(d\) - перемещение и \(\theta\) - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данном случае, каждый раз, когда тело бросается вертикально вверх, сила тяжести действует вниз, а перемещение происходит вверх. Угол между силой тяжести и направлением перемещения равен 180 градусам, так как они направлены в противоположные стороны.

Таким образом, \(\cos(180^\circ) = -1\), что означает, что работа, выполненная силой тяжести при бросании тела вертикально вверх, будет равна:

\[W = F \cdot d \cdot \cos(180^\circ) = F \cdot d \cdot (-1) = -F \cdot d\]

Отрицательный знак указывает на то, что выполненная работа будет иметь противоположное направление по сравнению с перемещением. В данном случае, работа, выполненная силой тяжести, равна отрицательной величине, так как перемещение происходит вверх, а сила тяжести направлена вниз.

Это означает, что сила тяжести не выполняет положительную работу при бросании тела вертикально вверх, а скорее совершает отрицательную работу, что эквивалентно передаче энергии от тела к силе тяжести.