Какова работа силы трения и работа силы тяги для бруска массой 500 г, который начинают тянуть горизонтально из состояния покоя с ускорением 0.5 м/с² на первых 2 м пути, если коэффициент трения равен 0.02?

Физика 11 класс Работа сил и силы трения работа силы трения работа силы тяги брусок массой 500 г ускорение 0.5 м/с² коэффициент трения 0.02 горизонтальное движение физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам необходимо определить работу силы трения и работу силы тяги, действующих на брусок. Давайте последовательно разберем каждый шаг.

1. Определение массы бруска:

Масса бруска составляет 500 г, что в килограммах будет:

• m = 500 г = 0.5 кг

2. Определение силы трения:

Сила трения рассчитывается по формуле:

• F_т = μ * N

где:

• μ - коэффициент трения (в нашем случае 0.02),
• N - нормальная сила. В горизонтальном движении она равна весу бруска, т.е. N = m * g, где g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения).

Теперь подставим значения:

• N = 0.5 кг * 9.8 м/с² = 4.9 Н
• F_т = 0.02 * 4.9 Н = 0.098 Н

3. Определение работы силы трения:

Работа силы трения (A_т) рассчитывается по формуле:

• A_т = -F_т * s

где s - путь, пройденный бруском, который равен 2 м. Подставим значения:

• A_т = -0.098 Н * 2 м = -0.196 Дж

4. Определение силы тяги:

Сила тяги (F_тяг) необходима для создания заданного ускорения. Она рассчитывается по формуле второго закона Ньютона:

• F_тяг = m * a + F_т

где a - ускорение (0.5 м/с²). Подставим значения:

• F_тяг = 0.5 кг * 0.5 м/с² + 0.098 Н = 0.25 Н + 0.098 Н = 0.348 Н

5. Определение работы силы тяги:

Работа силы тяги (A_тяг) рассчитывается по аналогичной формуле:

• A_тяг = F_тяг * s

Подставим значения:

• A_тяг = 0.348 Н * 2 м = 0.696 Дж

Итак, подводя итог:

• Работа силы трения составляет: A_т = -0.196 Дж
• Работа силы тяги составляет: A_тяг = 0.696 Дж