Какова работа, совершаемая горизонтально направленной силой в 5 Н, прикладываемой к телу массой 5 кг, находящемуся на шероховатой горизонтальной плоскости с коэффициентом трения 0,2, за первые 10 минут её действия, если сила начинает действовать в момент времени t = 0?

Физика 10 класс Работа и энергия работа горизонтальная сила тело массой 5 кг коэффициент трения время действия силы физика механика расчет работы трение сила Новый

Для решения задачи, давайте разберем все шаги по порядку.

Шаг 1: Определим силу трения.

Сила трения (Fт) рассчитывается по формуле:

Fт = μ * N

где:

• μ - коэффициент трения (в нашем случае 0,2),
• N - нормальная сила, которая равна весу тела (N = m * g),
• m - масса тела (5 кг),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

Подставим значения:

N = 5 кг * 9,81 м/с² = 49,05 Н.

Теперь найдем силу трения:

Fт = 0,2 * 49,05 Н = 9,81 Н.

Шаг 2: Определим результирующую силу.

Результирующая сила (Fрез) будет равна разности между приложенной силой (Fпр) и силой трения (Fт):

Fрез = Fпр - Fт.

Подставим значения:

Fрез = 5 Н - 9,81 Н = -4,81 Н.

Отрицательное значение означает, что сила трения больше приложенной силы, и тело не будет двигаться.

Шаг 3: Определим работу, совершаемую силой.

Работа (A) рассчитывается по формуле:

A = F * S * cos(φ),

где:

• F - сила,
• S - перемещение,
• φ - угол между направлением силы и перемещением (в нашем случае 0°, так как сила направлена горизонтально).

Поскольку тело не движется, перемещение S = 0. Следовательно, работа будет равна:

A = 5 Н * 0 м * cos(0°) = 0 Дж.

Ответ:

Работа, совершаемая горизонтально направленной силой за первые 10 минут, равна 0 Дж, так как движение тела не произошло из-за превышающей силы трения.