Як знайти роботу сили тяжкості

Як знайти роботу сили тяжкості

   Під впливом сили тяжкості тіло може здійснювати роботу. Найпростіший приклад - вільне падіння тіла. Поняття роботи відображає переміщення тіла. Якщо тіло залишається на місці, роботи воно не здійснює.

Інструкція

  1. Сила тяжкості тіла - приблизно постійна величина, рівна витвору маси тіла на прискорення вільного падіння g. Прискорення вільного падіння g ^ 9,8 ньютон на кілограм, або метр на секунду в квадраті. g є константою, величина якої незначно коливається лише для різних точок земної кулі.     

     2. За визначенням, елементарна робота сили тяжкості - твір сили тяжкості на нескінченно мале пересування тіла: dA = mg · dS. Переміщення S є функцією від часу: S = S(t).

3. Щоб знайти роботу сили тяжкості на всьому шляху L, треба взяти інтеграл від функції елементарної роботи по L: A = ∫dA = ∫(mg · dS) = mg · ∫dS.

4. Якщо у завданні вказано функцію швидкості від часу, залежність від часу можна знайти шляхом інтегрування. Для цього знадобиться знати початкові умови: початкову швидкість, координату тощо.

    5. Якщо відома залежність прискорення від часу t, доведеться інтегрувати два рази, адже прискорення - друга похідна від переміщення.

6. Якщо в завданні дано координатне рівняння, то потрібно зрозуміти, що переміщення відображає різницю початкової і кінцевої координати.

     7. Крім сили тяжкості, на фізичне тіло можуть діяти й інші сили, що так чи інакше впливають на його становище в просторі. Важливо пам 'ятати, що робота - аддитивна величина: робота результуючої сили дорівнює сумі робіт доданків сил.


8. Згідно з теоремою Кеніга, робота сили з переміщення матеріальної точки дорівнює прирощенню кінетичної енергії цієї точки: A(1-2) = K2 - K1. Знаючи це, можна спробувати знайти роботу сили тяжкості через кінетичну енергію.