В каких ситуациях сила тяжести выполняет работу? А) мяч находится на земле; Б) мяч движется по земле; В) яблоко падает

Давайте рассмотрим каждую ситуацию по отдельности:

А) Когда мяч находится на земле, сила тяжести не выполняет работу. Это происходит потому, что работа определяется перемещением объекта в направлении примененной силы. В данном случае, мяч находится на месте и не происходит перемещения по направлению силы тяжести.

Б) Когда мяч движется по земле, сила тяжести также не выполняет работу. Движение мяча происходит в горизонтальном направлении, а сила тяжести направлена вниз. Таким образом, перемещение мяча не происходит в направлении силы тяжести, поэтому работа не выполняется.

В) Когда яблоко падает с дерева, сила тяжести выполняет работу. В данном случае, яблоко совершает свободное падение под воздействием силы тяжести. Сила тяжести направлена вниз, а яблоко движется в направлении силы, преодолевая противодействие сопротивления воздуха. Поэтому в этой ситуации сила тяжести выполняет работу.

Г) Когда штангист поддерживает тяжелую штангу на плечах, сила тяжести не выполняет работу. Штангист удерживает штангу на месте без перемещения в направлении силы тяжести. Работа не выполняется, так как нет перемещения.

Д) Когда человек переносит тяжелый чемодан по горизонтальной дороге, сила тяжести также не выполняет работу. При переносе чемодана по горизонтальной дороге, сила тяжести направлена вниз, а движение происходит в горизонтальном направлении. Таким образом, работа не выполняется, потому что перемещение не происходит в направлении силы тяжести.

Теперь перейдем к второму вопросу о работе, выполняемой двигателем башенного крана. Работа определяется как произведение силы на перемещение в направлении силы. В данном случае, сила, прикладываемая двигателем, равна 40 килоньютонам, и скорость подъема груза составляет 0,5 метра в секунду. Таким образом, работа выполняется по следующей формуле:

\[Работа = Сила \times Перемещение = 40 \, кН \times 0,5 \,м = 20 \,кН \cdot м = 20 \,кДж\]

Таким образом, двигатель крана выполняет работу в размере 20 кило-Джоулей (киДж).