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.