Почему работа не зависит от траектории?

Потому что сила тяжести — консервативная сила. По какому бы пути тело ни двигалось, работа определяется только разностью высот. Поэтому можно ввести потенциальную энергию.

Как связаны работа силы тяжести и изменение потенциальной энергии?

A = -ΔEp = -(Ep2 - Ep1) = Ep1 - Ep2. При падении Ep уменьшается, A > 0. При подъёме Ep увеличивается, A < 0.

ВсеФормулыПоФизике

Работа силы тяжести

Работа силы тяжести A = mgh или A = -mgh — зависит от направления движения. Калькулятор с примером расчёта.

Базовый уровеньЕГЭОГЭ

Формула

Альтернативные формы:

Обозначения

Символ	Величина	Единица СИ
A	работа Работа силы тяжести	$Дж$
m	масса Масса тела	$кг$
g	ускорение свободного падения Ускорение свободного падения	$\frac{м}{с^2}$
h	изменение высоты Разность высот (h₁ - h₂)	$м$

Калькулятор

Найти:

масса (m), кг

ускорение свободного падения (g), м/с²

изменение высоты (h), м

Пояснение

Работа силы тяжести зависит только от разности высот начальной и конечной точек, не от траектории. При опускании (вниз) работа положительна, при подъёме (вверх) — отрицательна. Это связано с тем, что сила тяжести направлена вниз.

Пример расчёта

Работа при падении мяча

Мяч массой 0.4 кг падает с высоты 5 м. Найти работу силы тяжести.

Дано:

m = 0.4 кг

h = 5 м

g = 10 м/с²