Какую работу совершат сани массой 50 кг, скатившись с горы высотой 12 м? - коротко
Сани массой 50 кг, скатившись с горы высотой 12 м, совершат работу, равную изменению их потенциальной энергии, что составляет 5880 Дж.
Какую работу совершат сани массой 50 кг, скатившись с горы высотой 12 м? - развернуто
Для расчета работы, совершаемой санями массой 50 кг при скатывании с горы высотой 12 м, необходимо учитывать основные физические принципы. Работа в данном случае связана с изменением потенциальной энергии системы. Потенциальная энергия тела в гравитационном поле Земли определяется формулой ( E_p = m \cdot g \cdot h ), где ( m ) — масса тела, ( g ) — ускорение свободного падения (примерно ( 9,8 \, \text{м/с}^2 )), а ( h ) — высота.
Подставим известные значения в формулу: масса саней ( m = 50 \, \text{кг} ), высота ( h = 12 \, \text{м} ), ускорение свободного падения ( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 ). Получаем: [ E_p = 50 \cdot 9,8 \cdot 12 = 5880 \, \text{Дж} ]. Таким образом, потенциальная энергия саней на вершине горы составляет 5880 джоулей.
При скатывании с горы потенциальная энергия саней преобразуется в кинетическую энергию. Если пренебречь потерями энергии на трение и сопротивление воздуха, то вся потенциальная энергия перейдет в работу, совершаемую силой тяжести. Следовательно, работа ( A ), совершенная санями, будет равна изменению потенциальной энергии: [ A = E_p = 5880 \, \text{Дж} ].
Если учитывать потери энергии, например, на трение, то работа будет меньше. Однако в идеализированном случае, без учета внешних сил, сани совершат работу, равную 5880 джоулей. Этот результат демонстрирует связь между потенциальной энергией и работой в механических системах.