برای محاسبه کار نیروی وزن جسمی که از ارتفاعی رها شده است، باید از فرمول کار استفاده کنیم:
\[ W = F \times d \]
که در آن:
- \( W \) کار انجام شده است.
- \( F \) نیروی وزن جسم است.
- \( d \) مسافتی است که جسم در آن حرکت میکند.
1. **محاسبه نیروی وزن (F)**:
نیروی وزن را میتوان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
\[ F = m \times g \]
که در آن:
- \( m = 50 \, kg \) (جرم جسم)
- \( g \approx 9.81 \, m/s^2 \) (شتاب گرانشی)
محاسبه نیروی وزن:
\[ F = 50 \, kg \times 9.81 \, m/s^2 \approx 490.5 \, N \]
2. **محاسبه مسافت (d)**:
از آنجایی که جسم از ارتفاع 20 متری رها شده است، مسافت \( d = 20 \, m \) است.
3. **محاسبه کار (W)**:
اکنون میتوانیم کار را محاسبه کنیم:
\[ W = F \times d = 490.5 \, N \times 20 \, m \]
حساب میکنیم:
\[ W = 9810 \, J \]
پس کار نیروی وزن در لحظهای که جسم به زمین برخورد کرده است، برابر با 9810 ژول (J) است.