В каком из указанных случаев движения работа силы тяжести, действующей на тело, равна нулю? А. Мяч брошен вертикально вверх. Б. Мяч падает на поверхность земли. В. Искусственный спутник Земли движется по кривой. Г. Поезд движется по наклонному участку железной дороги. Д. Среди ответов А — Г нет правильного.

Решение:

Работа силы тяжести \( A_g = mgh \), где \( h \) — изменение высоты. Работа силы тяжести равна нулю, если перемещение тела происходит в горизонтальном направлении, то есть изменение высоты равно нулю.

• А. При броске вертикально вверх высота увеличивается, работа силы тяжести отрицательна.
• Б. При падении высота уменьшается, работа силы тяжести положительна.
• В. При движении по кривой (например, по орбите) сила тяжести совершает работу, если есть изменение высоты. Однако, в случае круговой орбиты, сила тяжести перпендикулярна скорости, и работа силы тяжести равна нулю.
• Г. При движении по наклонной плоскости происходит изменение высоты, поэтому работа силы тяжести не равна нулю.

Искусственный спутник Земли движется по орбите, которая в первом приближении является окружностью. В этом случае сила тяжести (сила гравитации) направлена к центру Земли, а скорость спутника перпендикулярна радиусу. Следовательно, работа силы тяжести равна нулю.

Ответ: В. Искусственный спутник Земли движется по кривой.