ID: 00016322
Ящик тянут по земле за верёвку по горизонтальной окружности длиной L = 40 м с постоянной по модулю скоростью. Работа силы тяги за один оборот по окружности A = 2{,}4 кДж. Чему равен модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли? Ответ дайте в ньютонах.
Источник: ФИПИ
Скорость по модулю постоянна, значит кинетическая энергия ящика не меняется. По теореме об изменении кинетической энергии полная работа всех сил за оборот равна нулю. Работают здесь две силы: тяга и трение. Значит, работа тяги полностью идёт на преодоление трения — они равны по модулю:
A_{\text{тяги}} = A_{\text{трения}}.
Сила трения всегда направлена против движения, поэтому её работа по модулю равна F_{\text{тр}}\cdot L (путь за оборот — это длина окружности L):
A = F_{\text{тр}} \cdot L.
Выразим силу трения:
F_{\text{тр}} = \frac{A}{L}.
Переведём работу в джоули: A = 2{,}4 кДж = 2400 Дж.
F_{\text{тр}} = \frac{2400}{40} = 60 \text{ Н}.
Ответ: 60 Н.