Сила Трения

Задание №2. Динамика

№2. Задание 2

ID: 00014590

Мальчик на санках с общей массой $$m = 60$$ кг спускается с ледяной горы и останавливается, проехав $$s = 40$$ м по горизонтальной поверхности после спуска. Какова высота горы, если сила сопротивления движению на горизонтальном участке равна $$F = 60$$ Н? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.

Ответ дайте в метрах.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Снова две части: гора без трения (энергия высоты целиком переходит в движение) и ровный участок, где сила сопротивления тормозит санки до полной остановки. Раз в конце санки стоят, то вся энергия высоты ушла на работу этой силы. Здесь силу сопротивления нам уже дали готовой — это упрощает дело.

Баланс энергии

Энергия за счёт высоты $$mgh$$ равна работе силы сопротивления $$F$$ на пути $$s$$ :

$$$mgh = F s.$$$

Выражаем высоту

$h = \frac{F s}{m g} = \frac{60 \cdot 40}{60 \cdot 10} = \frac{2400}{600} = 4 \text{ м}.$

Проверка по смыслу: сила небольшая (60 Н), но путь немаленький (40 м), значит, она забрала ощутимую энергию — на такую энергию хватает горки высотой 4 метра. Похоже на правду.

Ответ

Другие задания по теме «Сила Трения» (8)