Работа силы F равна скалярному произведению вектора силы F→ на вектор перемещения h→.
A=F→⋅h→Скалярное произведение векторов раскрывается как произведение длин (модулей) этих векторов на косинус угла между векторами.
A=Fh⋅cosαУгол α между векторами в данном случае равен нулю, т.е. cosα=1, поэтому:
A=Fh(1)Величину внешней силы F найдем из второго закона Ньютона (в проекции на ось y):
F—mg=maF=m(a+g)Значит формула (1) примет такой вид:
A=m(a+g)hПосчитаем ответ к этой задаче:
A=30⋅(0,5+10)⋅10=3150Дж=3,15кДж
Гравитация — слабейшее взаимодействие. Однако, поскольку оно действует на любых расстояниях, и все массы положительны, это, тем не менее, очень важная сила во Вселенной. В частности, электромагнитное взаимодействие между телами на космических масштабах мало, поскольку полный электрический заряд этих тел равен нулю (вещество в целом электрически нейтрально).
Также гравитация, в отличие от других взаимодействий, универсальна в действии на всю материю и энергию. Не обнаружены объекты, у которых вообще отсутствовало бы гравитационное взаимодействие.
Из-за глобального характера гравитация ответственна и за такие крупномасштабные эффекты, как структура галактик, черные дыры и расширение Вселенной, и за элементарные астрономические явления — орбиты планет, и за простое притяжение к поверхности Земли и падения тел.
Гравитация была первым взаимодействием, описанным математической теорией. Аристотель считал, что объекты с разной массой падают с разной скоростью. Только много позже Галилео Галилей экспериментально определил, что это не так — если сопротивление воздуха устраняется, все тела ускоряются одинаково. Закон всеобщего тяготения Исаака Ньютона (1687) хорошо описывал общее поведение гравитации. В 1915 году Альберт Эйнштейн создал Общую теорию относительности, более точно описывающую гравитацию в терминах геометрии пространства-времени.
Объяснение:
Дано:
x(t) = 0,02·cos (5π·t)
S - ?
Амплитуда:
A = 0,02 м
Циклическая частота:
ω = 5·π c⁻¹
Период:
T = 2π / ω = 2π / (5π) = 2/5 = 0,4 с
1)
При t = 0
x₁ = x(0) = 0,02·cos (5π·0) = 0,02·cos (0) = 0,02·1 = 0,02 м
2)
При t = T/2 = 0,4 / 2 = 0,2 с
x₂ = x(0,2) = 0,02·cos (5π·0,2) = 0,02·cos (π) =
= 0,02·(-1) = - 0,02 м
3)
Модуль перемещения:
S = | x₂ - x₁ | = | -0,02 - 0,02 | = | - 0,04 | = 0,04 м