Question

Какую работу совершит лошадь над санями, если масса саней с грузом 500 кг, а лошадь тащила их 30 минут со скоростью 20 км/ч? Коэффициент трения между санями и снегом = 0,1. Укажите правильный ответ.

Answer 1

A=Fs=μFтяж*v*t=μmgvt

A=0,1*0,5*10*5,6*1 800=5 040 (Дж)

Answer 2

Для рассчета работы, совершаемой лошадью над санями, необходимо учитывать изменение кинетической энергии системы (лошадь + сани + груз). Работа вычисляется по формуле:

Работа = ΔК + ΔУ + ΔТ, где ΔК - изменение кинетической энергии, ΔУ - изменение потенциальной энергии, ΔТ - работа сил трения.

1. ΔК: Начальная кинетическая энергия равна 0, так как сани в покое. Конечная кинетическая энергия = 0.5 * масса * скорость^2. Конечная скорость = 20 км/ч = 20 * 1000 / 3600 м/с.

Конечная кинетическая энергия = 0.5 * 500 кг * (20 * 1000 / 3600 м/с)^2.

2. ΔУ: Так как работа производится на плоской поверхности, изменение потенциальной энергии будет нулевым.

3. ΔТ: Работа силы трения будет равна противоположной по направлению работе лошади, так как лошадь тянет сани вперед, а сила трения действует в обратном направлении.

Работа силы трения = сила трения * путь.

Сила трения = коэффициент трения * нормальная сила. Нормальная сила = масса * ускорение свободного падения = 500 кг * 9.8 м/с^2.

Работа силы трения = коэффициент трения * 500 кг * 9.8 м/с^2 * путь.

Так как работа силы трения противоположна работе лошади, её нужно учесть с отрицательным знаком.

Итак, работа лошади = ΔК - ΔТ.

Суммируя все вычисления, вы сможете найти результат.