Question

50 БАЛЛОВ Небольшое тело массой M соскальзывает с шероховатой наклонной поверхности с углом наклона a. Коэффициент трения между телом и наклонной поверхностью равен m. Перемещаясь на расстояние L вдоль наклонной поверхности, сила тяжести совершает работу 1)mMgL sin(a) 2)MgL 3)MgL cos(a) 4)MgL sin(a)

Answer 1

4)MgL sin(a)

Расстояние L

А проекция силы Mgsin(a)

Работа равна их произведению

Answer 2

Для решения этой задачи о работе и энергии, нужно рассмотреть две составляющие работы: работу силы тяжести и работу силы трения.

1. Работа силы тяжести: Сила тяжести, действующая на тело, направлена вдоль наклонной поверхности и равна Mg sin(a), где M - масса тела, g - ускорение свободного падения, a - угол наклона поверхности.

Работа силы тяжести W_тяж = сила × путь = Mg sin(a) × L.

2. Работа силы трения: Сила трения действует в направлении противоположном движению тела и равна F_тр = m × N, где m - коэффициент трения, N - нормальная сила, действующая перпендикулярно наклонной поверхности.

Нормальная сила N = Mg cos(a) (компонента силы тяжести, перпендикулярная поверхности).

Работа силы трения W_тр = сила × путь = (m × Mg cos(a)) × L.

Теперь найдем правильный ответ из предложенных вариантов:

W_тяж = Mg sin(a) × L, а правильный ответ - 1) mMgL sin(a).

Обратите внимание, что работа силы тяжести положительна, так как направлена в сторону движения тела вдоль наклонной поверхности. В то же время, работа силы трения отрицательна, так как направлена в противоположную сторону движения и снижает энергию системы.