Какова работа силы трения, если конькобежец с массой 60 кг проехал 40 метров после разгона и остановился, при коэффициенте трения между коньками и льдом равном 0,02?

Физика 11 класс Работа и энергия работа силы трения конькобежец масса 60 кг расстояние 40 метров коэффициент трения 0,02 Новый

Чтобы найти работу силы трения, нам нужно сначала определить силу трения, действующую на конькобежца, а затем использовать эту силу для вычисления работы.

Шаг 1: Находим силу трения.

Сила трения (Fтр) рассчитывается по формуле:

Fтр = μ * N

где:

• μ - коэффициент трения (в данном случае 0,02),
• N - нормальная сила. В нашем случае, так как конькобежец движется по горизонтальной поверхности, нормальная сила равна весу конькобежца, который рассчитывается по формуле N = m * g.

Вес конькобежца можно рассчитать следующим образом:

N = m * g = 60 кг * 9,8 м/с² = 588 Н.

Теперь подставим значения в формулу для силы трения:

Fтр = 0,02 * 588 Н = 11,76 Н.

Шаг 2: Находим работу силы трения.

Работа (A) силы трения вычисляется по формуле:

A = Fтр * d * cos(φ),

где:

• d - расстояние, на которое движется тело (в данном случае 40 метров),
• φ - угол между направлением силы и направлением движения. В случае силы трения угол равен 180 градусам, так как сила трения направлена против движения.

Поскольку cos(180°) = -1, работа силы трения будет:

A = Fтр * d * (-1) = - Fтр * d.

Теперь подставим значения:

A = -11,76 Н * 40 м = -470,4 Дж.

Ответ: Работа силы трения составляет -470,4 Дж. Знак минус указывает на то, что работа силы трения направлена против движения конькобежца.