Для решения этой задачи нам понадобятся следующие данные:
* Масса лифта: (m = 400 , кг)
* Высота подъема: (h = 20 , м)
* Ускорение свободного падения: (g = 9.8 , м/с^2)
Решение:
1. Работа силы тяжести при движении вверх:
Сила тяжести направлена вниз, а лифт движется вверх. Поэтому работа силы тяжести будет отрицательной.
\[A_{вверх} = -m \cdot g \cdot h\]
Подставим значения:
\[A_{вверх} = -400 , кг \cdot 9.8 , м/с^2 \cdot 20 , м = -78400 , Дж\]
2. Работа силы тяжести при движении вниз:
Сила тяжести и перемещение лифта направлены в одну сторону (вниз), поэтому работа будет положительной.
\[A_{вниз} = m \cdot g \cdot h\]
Подставим значения:
\[A_{вниз} = 400 , кг \cdot 9.8 , м/с^2 \cdot 20 , м = 78400 , Дж\]
3. Работа силы тяжести на всем пути:
Так как лифт вернулся в исходную точку, общее изменение высоты равно нулю. Следовательно, полная работа силы тяжести равна нулю. Это можно увидеть, сложив работу при движении вверх и вниз:
\[A_{полная} = A_{вверх} + A_{вниз} = -78400 , Дж + 78400 , Дж = 0 , Дж\]
Ответы:
* Работа силы тяжести при движении вверх: -78400 Дж
* Работа силы тяжести при движении вниз: 78400 Дж
* Работа силы тяжести на всем пути: 0 Дж