Question

Человек, двигаясь прямолинейно в поле тяжести Землю по горизонтальной поверхности с постоянной скоростью v=1м/с, везет на санках груз массой m=10кг. Найти работу, которую совершит человек за время Δt=10c, если коэффициент трения f=0,1, а сила, приложенная человеком, составляет угол α=0 с вектором перемещения. Принять, что ускорение свободного падения g=10м/с2.

Answer 1

Ответ:

100 джоулей

Объяснение:

Коэфициент трения 0.1. Сила реакции опоры=сила притяжения=10 кг*10Н:кг=10Н. За 10 секунд со скоростью метр в секунду он пройдет 10 метров. Робота=сила*расстояние=10*10=100.

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно определить работу, совершенную человеком при перемещении груза на санках с постоянной скоростью. Работа определяется как произведение силы на перемещение в направлении этой силы.

Первым шагом будет определить силу трения, действующую на груз. Формула для силы трения выглядит так:

$F_{\text{трения}} = \mu \cdot F_{\text{норм}},$

где $\mu$ - коэффициент трения, $F_{\text{норм}}$ - сила нормальной реакции (сила, с которой поверхность поддерживает груз и равна весу груза).

Сила нормальной реакции равна весу груза $F_{\text{норм}} = m \cdot g$, где $m = 10$ кг - масса груза и $g = 10$ м/с² - ускорение свободного падения.

Теперь можем вычислить силу трения:

$F_{\text{трения}} = 0.1 \cdot 10 \cdot 10 = 1 \, \text{Н}.$

Так как человек движется с постоянной скоростью и сила трения действует в направлении противоположном движению, нет ускорения и сила, приложенная человеком, компенсирует силу трения.

Следующий шаг - определить перемещение, совершенное человеком за время $\Delta t = 10$ c. Для этого используем формулу равномерного прямолинейного движения:

$s = v \cdot t,$

где $v = 1$ м/с - скорость и $t = 10$ с - время.

$s = 1 \cdot 10 = 10 \, \text{м}.$

Теперь можем вычислить работу, совершенную человеком:

$\text{Работа} = F_{\text{чел}} \cdot s \cdot \cos(\alpha),$

где $F_{\text{чел}}$ - сила, приложенная человеком, а $\alpha = 0$ - угол между силой и перемещением.

Поскольку сила, приложенная человеком, компенсирует силу трения, то:

$F_{\text{чел}} = F_{\text{трения}} = 1 \, \text{Н}.$

И теперь можно вычислить работу:

$\text{Работа} = 1 \cdot 10 \cdot \cos(0^\circ) = 10 \, \text{Дж}.$

Таким образом, человек совершит работу в 10 Дж за время 10 секунд, перемещая груз на санках с постоянной скоростью при условии отсутствия вертикальных изменений высоты (движение только горизонтальное).