A. Работа тяжести

Работа силы тяжести

Пусть тело перемещается вертикально вниз из положения 1 в положение 2, определяемые соответственно высотами h₁ и h₂ над нулевым уровнем (рис. 3). Работа силы тяжести

$~A = mg \Delta r \cos 0 = mg (h_1 - h_2) .$

Рис. 3

При перемещении тела из положения 1 в положение 2 по траектории 1—3—2 работа силы тяжести А = A₁₃ + A₃₂. Но $~A_{13} = mg \Delta r_1 \cos \alpha$, $~A_{32} = mg \Delta r_2 \cos 90^{\circ}$. Из рисунка 3 видно, что

$~\Delta r \cos \alpha = h_1 - h_2 \Rightarrow A = mg (h_1 - h_2) .$

Это значит, что работа силы тяжести не зависит от формы траектории движения тела, а зависит только от перемещения центра тяжести тела по вертикали. На замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю.

Силы, работа которых не зависит от формы траектории, а на замкнутой траектории равна нулю, называются консервативными. Следовательно, сила тяжести — консервативная сила.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 62.