Чтобы ответить на вопрос о высоте, с которой упал камень массой 400 грамм, при условии, что сила тяжести совершила работу 28 Дж, нужно использовать понятие работы силы тяжести и потенциальной энергии.
Работа силы тяжести (W) при падении определяется по формуле:
[ W = mgh ]
где:
- ( m ) — масса камня (в килограммах),
- ( g ) — ускорение свободного падения (примерно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 )),
- ( h ) — высота, с которой упал камень (в метрах).
Нам известны работа (W), масса (m), и ускорение свободного падения (g). Нужно найти высоту (h).
Сначала переведем массу камня из грамм в килограммы:
[ 400 \, \text{г} = 0.4 \, \text{кг} ]
Теперь подставим известные значения в формулу:
[ 28 \, \text{Дж} = 0.4 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 \times h ]
Решим это уравнение для ( h ):
[ h = \frac{28 \, \text{Дж}}{0.4 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2} ]
Проведем вычисления:
[ h = \frac{28}{0.4 \times 9.81} ]
[ h = \frac{28}{3.924} ]
[ h \approx 7.14 \, \text{м} ]
Таким образом, камень упал с высоты примерно 7.14 метра.