Человек толкает чемодан весом 100 ньютон чемодан перемещается по горизонтальной поверхности пола 0,5...

Для того чтобы рассчитать работу, совершенную силой тяжести, необходимо сначала вспомнить, что работа определяется как произведение силы на расстояние, пройденное в направлении действия этой силы. Формула для работы выглядит следующим образом:

[ W = F \cdot d \cdot \cos(\alpha) ]

где:

• ( W ) — работа,
• ( F ) — сила,
• ( d ) — расстояние,
• ( \alpha ) — угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данном случае, сила тяжести действуют вертикально вниз, а перемещение чемодана происходит горизонтально. Таким образом, угол ( \alpha ) между силой тяжести и направлением перемещения составляет 90 градусов.

Для угла 90 градусов косинус равен нулю:

[ \cos(90°) = 0 ]

Теперь подставим значения в формулу:

[ W = F{тяжести} \cdot d \cdot \cos(90°) = F{тяжести} \cdot d \cdot 0 = 0 ]

Сила тяжести, которая в данном случае равна весу чемодана, составляет 100 Н, а расстояние перемещения ( d ) равно 0,5 м. Но поскольку мы уже установили, что ( \cos(90°) = 0 ), то:

[ W = 100 \, \text{Н} \cdot 0,5 \, \text{м} \cdot 0 = 0 ]

Таким образом, работа, совершенная силой тяжести во время перемещения чемодана, равна нулю. Это связано с тем, что сила тяжести не выполняет работу в направлении перемещения чемодана, так как перемещение происходит перпендикулярно направлению силы тяжести.

Для решения задачи определим, какую работу совершила сила тяжести.

Дано:

1. Вес чемодана ( F_{\text{тяжести}} = 100 \, \text{Н} ).
2. Сила трения ( F_{\text{трения}} = 50 \, \text{Н} ).
3. Перемещение чемодана ( s = 0,5 \, \text{м} ).
4. Перемещение по горизонтальной поверхности.

Формула работы:

Работа силы рассчитывается по формуле: [ A = F \cdot s \cdot \cos \alpha, ] где:

• ( A ) — работа,
• ( F ) — сила, совершающая работу,
• ( s ) — перемещение тела,
• ( \alpha ) — угол между направлением силы и направлением перемещения.

Анализ силы тяжести:

Сила тяжести действует вертикально вниз, тогда как перемещение чемодана происходит горизонтально. Между направлением силы тяжести и направлением перемещения угол составляет ( \alpha = 90^\circ ).

Из тригонометрии известно, что: [ \cos 90^\circ = 0. ]

Подставляем это в формулу работы: [ A{\text{тяжести}} = F{\text{тяжести}} \cdot s \cdot \cos 90^\circ = F_{\text{тяжести}} \cdot s \cdot 0 = 0. ]

Вывод:

Сила тяжести не совершает работы, так как она перпендикулярна перемещению чемодана. Ответ: [ A_{\text{тяжести}} = 0 \, \text{Дж}. ]