Question

Тело массой 500г. соскальзывает с вершины наклонной плоскости без начальной скорости с высоты Н=2м. В конце наклонной плоскости тело имеет скорость 6 м/с. Какова работа силы трения, совершенная на этом пути?

Answer 1

Для решения данной задачи, необходимо воспользоваться законом сохранения механической энергии.

Первоначально тело находится на высоте Н = 2 м без начальной скорости, значит его потенциальная энергия составляет mgh, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Далее, в конце наклонной плоскости тело имеет скорость v = 6 м/с.

Поскольку потенциальная энергия на высоте стала 0, то вся энергия перешла в кинетическую энергию тела.

Кинетическая энергия выражается как (1/2)mv^2, где m - масса тела, v - скорость тела.

Таким образом, суммируя и равняя потенциальную и кинетическую энергии, можно найти массу тела:

mgh = (1/2)mv^2

m * g * 2 = (1/2) * m * 6^2

m * 2 * g = (1/2) * 36 * m

4 * g = 18

g = 4.5 м/с^2

Теперь, имея массу тела и ускорение свободного падения, мы можем найти силу трения.

Для этого используем второй закон Ньютона:

F = m * a

где F - сила трения, m - масса тела, a - ускорение тела.

F = m * g

F = 0.5 * 4.5 = 2.25 Н

Таким образом, работа силы трения, совершенная на этом пути, равна 2.25 Дж.