10 класс Потенциальная энергия § 26. Потенциальная энергия

ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 26.3: Потенциальная энергия

Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.

Никита Ершов, методист по физике Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 26.2 26.4 →

Условие

Чему равна результирующая работа силы тяжести при подъёме с поверхности Земли тела массой m на высоту H и при последующем его опускании обратно на поверхность Земли?

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

В данной задаче требуется найти работу силы тяжести за полный цикл движения тела: сначала подъём на высоту H, затем спуск обратно. Сила тяжести является консервативной силой, что означает независимость её работы от формы траектории и зависимость только от начального и конечного положений тела.

Шаг 1. Анализ работы при подъёме

При подъёме тела массой m с поверхности Земли на высоту H сила тяжести направлена вниз, а перемещение — вверх. Угол между вектором силы тяжести F_g и вектором перемещения s равен 180^°. Работа силы тяжести на этом участке вычисляется по формуле:

A₁=F_g·H·cos(180^°)=mgH·(-1)=-mgH

Здесь мы использовали модуль силы тяжести F_g=mg. Знак минус указывает на то, что сила тяжести совершает отрицательную работу (или внешняя сила преодолевает гравитацию).

Шаг 2. Анализ работы при опускании

При последующем опускании тела с высоты H обратно на поверхность Земли сила тяжести всё ещё направлена вниз, но теперь и перемещение также направлено вниз. Угол между векторами силы и перемещения равен 0^°. Работа силы тяжести на этом участке:

A₂=F_g·H·cos(0^°)=mgH·1=mgH

На этом этапе сила тяжести совершает положительную работу, так как она способствует движению тела.

Шаг 3. Расчёт результирующей работы

Результирующая работа силы тяжести за весь путь равна алгебраической сумме работ на каждом участке:

A_рез =A₁+A₂

Подставим найденные значения:

A_рез =-mgH+mgH=0

Таким образом, полная работа силы тяжести за замкнутый цикл равна нулю. Это согласуется с общим свойством консервативных сил: работа такой силы по любому замкнутому контуру всегда равна нулю.

Ответ

A_{\text{рез}} = 0

Задача демонстрирует фундаментальное свойство консервативных сил (в данном случае — гравитации). Работа не зависит от пути, а определяется только изменением потенциальной энергии. Поскольку тело вернулось в исходную точку, изменение потенциальной энергии равно нулю, следовательно, и работа силы тяжести равна нулю.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 26.3 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 26.3?

Краткий ответ: A_ рез = 0.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 26. Потенциальная энергия.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.