ID: 00016331
Тело массой m=3 кг под действием силы \vec{F} перемещается вниз по наклонной плоскости на расстояние l=5 м, расстояние тела от поверхности Земли при этом уменьшается на h=3 м. Вектор силы \vec{F} направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F=20 Н. Какую работу при этом перемещении в системе отсчёта, связанной с наклонной плоскостью, совершила сила трения? Ответ дайте в джоулях.
Ускорение свободного падения примите равным g=10 м/с^2, коэффициент трения \mu=0{,}5.
Источник: ФИПИ
Сила трения скольжения всегда направлена против движения, поэтому её работа отрицательна: A_{\text{тр}}=-F_{\text{тр}}\cdot l. Сила трения F_{\text{тр}}=\mu N, а прижимает тело к плоскости часть веса N=mg\cos\alpha.
\sin\alpha=\dfrac{h}{l}=\dfrac{3}{5}=0{,}6; тогда \cos\alpha=\dfrac{\sqrt{5^2-3^2}}{5}=\dfrac{4}{5}=0{,}8.
F_{\text{тр}}=\mu mg\cos\alpha=0{,}5\cdot 3\cdot 10\cdot 0{,}8=12 Н.
A_{\text{тр}}=-F_{\text{тр}}\cdot l=-12\cdot 5=-60 Дж.
Ответ: -60 Дж.