ID: 00016325
Тело массой $m=2$ кг под действием силы $\vec{F}$ перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние $l=5$ м, расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на $h=3$ м. Вектор силы $\vec{F}$ направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы $F=30$ Н. Какую работу при этом перемещении совершила сила тяжести? Ответ дайте в джоулях.
Ускорение свободного падения примите равным $g=10$ м/с$^2$, коэффициент трения $\mu=0{,}5$.
Источник: ФИПИ
Работа силы тяжести зависит только от того, на сколько тело поднялось или опустилось по высоте, а не от формы пути. Формула короткая: $A_{\text{тяж}}=-mg\Delta h$, где $\Delta h$ — изменение высоты. Знак «минус» появляется, когда тело поднимается: сила тяжести тянет вниз, а тело едет вверх, значит, сила «мешает» движению и её работа отрицательна.
Тело поднялось на $h=3$ м, значит $\Delta h=+3$ м. Сила тяжести направлена вниз, перемещение по высоте — вверх, они противоположны:
$A_{\text{тяж}}=-mgh=-2\cdot 10\cdot 3=-60$ Дж.
Минус важен: при подъёме сила тяжести всегда совершает отрицательную работу.