Номер 1, страница 135 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

1. Совершает ли работу сила тяжести, действующая на спортсмена, если он:

а) стоит на трамплине;

б) падает в воду;

в) всплывает?

Механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила, и тело под действием этой силы перемещается. Работа $A$ вычисляется по формуле: $A = F \cdot s \cdot \cos\alpha$, где $F$ — это сила, $s$ — перемещение, а $\alpha$ — угол между направлением силы и направлением перемещения.

а) стоит на трамплине

В этом случае на спортсмена действует сила тяжести, направленная вертикально вниз. Однако спортсмен неподвижен, то есть его перемещение $s = 0$. Поскольку перемещение равно нулю, работа силы тяжести также равна нулю: $A = F_{\text{тяж}} \cdot 0 = 0$.

Ответ: Нет, сила тяжести не совершает работу, так как спортсмен не перемещается.

б) падает в воду

Когда спортсмен падает, на него действует сила тяжести, направленная вертикально вниз. Перемещение спортсмена также направлено вертикально вниз. Таким образом, угол $\alpha$ между силой и перемещением равен $0^\circ$. Так как $\cos(0^\circ) = 1$, работа силы тяжести положительна: $A = F_{\text{тяж}} \cdot s > 0$.

Ответ: Да, сила тяжести совершает положительную работу, так как направление силы совпадает с направлением перемещения.

в) всплывает

Когда спортсмен всплывает, сила тяжести по-прежнему направлена вертикально вниз. Однако его перемещение направлено вертикально вверх. В этом случае угол $\alpha$ между вектором силы тяжести и вектором перемещения составляет $180^\circ$. Так как $\cos(180^\circ) = -1$, работа силы тяжести отрицательна: $A = F_{\text{тяж}} \cdot s \cdot (-1) = -F_{\text{тяж}} \cdot s < 0$. Это означает, что сила тяжести препятствует движению.

Ответ: Да, сила тяжести совершает отрицательную работу, так как направление силы противоположно направлению перемещения.