ID: 00015203
Точечное тело массой m=1 кг начинают поднимать вдоль гладкой наклонной плоскости, действуя на него постоянной силой F=8 Н. Наклонная плоскость составляет с горизонтом угол \alpha=30^\circ. Приложенная к телу сила направлена параллельно наклонной плоскости вдоль «линии стекания воды» (эта линия показана на рисунке пунктиром). Через некоторое время изменение полной механической энергии данного тела оказалось равным 40 Дж. Чему равно перемещение тела вдоль плоскости за это время? Ответ дайте в м.
Источник: ФИПИ
Есть удобное правило: изменение полной механической энергии тела равно работе всех внешних сил, кроме силы тяжести (её работа уже «спрятана» внутри потенциальной энергии, поэтому второй раз её не считают). Плоскость гладкая — трения нет, реакция опоры перпендикулярна движению и работы не совершает. Остаётся одна работающая внешняя сила — наша F.
Сила F направлена вдоль плоскости, и тело движется тоже вдоль плоскости, поэтому её работа просто A_F=F\cdot s. Значит:
\Delta E=F\cdot s.
s=\dfrac{\Delta E}{F}=\dfrac{40}{8}=5 м.
Обрати внимание: угол 30^\circ и масса здесь не нужны для ответа — они «зашиты» внутри изменения энергии и служат отвлекающими данными.
Ответ: 5 м.