Мальчик на санках из состояния покоя спустился с ледяной горы. Коэффициент трения при его движении по горизонтальной поверхности равен мю равно 0,2. Расстояние, которое мальчик проехал по горизонтали до остановки, равно s равно 30 м. Какова высота горы? Считать, что по склону горы санки скользили без трения. Ответ дайте в метрах.

Сила Трения — Задание 2 ЕГЭ по физике №00014586

Задание №2. Динамика

Сила Трения

№2. Задание 2

ID: 00014586

Мальчик на санках из состояния покоя спустился с ледяной горы. Коэффициент трения при его движении по горизонтальной поверхности равен $\mu = 0{,}2$ . Расстояние, которое мальчик проехал по горизонтали до остановки, равно $$s = 30$$ м. Какова высота горы? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.

Ответ дайте в метрах.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

На горе трения нет, поэтому она целиком превращает высоту в скорость — энергия не теряется. На ровном участке работает трение, и оно полностью останавливает санки. Значит, вся энергия, что мальчик «накопил» за счёт высоты, без остатка уходит на работу трения по горизонтали. Через этот баланс высота и найдётся.

Чему равна сила трения на ровном участке

На горизонтали санки прижимаются к земле весом, и сила реакции опоры равна $$mg$$ . Сила трения скольжения тогда $F_{тр} = \mu mg$ — она зависит от коэффициента трения и от прижимающей силы.

Баланс энергии

Запас энергии за счёт высоты $$mgh$$ целиком идёт на работу трения на пути $$s$$ :

$mgh = \mu m g \, s.$

Смотри, что приятно: масса $$m$$ есть и слева, и справа — она сокращается, и ответ от неё не зависит. Получаем:

$h = \mu s = 0{,}2 \cdot 30 = 6 \text{ м}.$

Ответ

Другие задания по теме «Сила Трения» (8)