ID: 00016344
К телу массой m=5 кг, покоящемуся на шероховатой горизонтальной плоскости, в момент времени t=0 прикладывают горизонтально направленную силу F=5 Н. Коэффициент трения между поверхностью тела и плоскостью равен \mu=0{,}2. Чему равна работа, совершаемая этой силой за первые 10 минут её действия? Ответ дайте в джоулях.
Источник: ФИПИ
Работа силы равна A=F\cdot s, где s — перемещение тела. Поэтому сначала надо понять: а сдвинется ли тело вообще? Если оно стоит на месте, то s=0 и работа будет нулевой, какой бы большой ни была сила и сколько бы времени она ни действовала.
Тело начнёт двигаться только тогда, когда приложенная сила превысит максимальную силу трения покоя. Эта максимальная сила равна силе трения скольжения:
F_{тр}^{max}=\mu m g = 0{,}2\cdot 5\cdot 10 = 10 Н.
Сравниваем с приложенной силой: F=5 Н, а это меньше, чем 10 Н. Значит, трение покоя «удержит» тело — оно так и останется на месте.
Раз тело не сдвинулось, его перемещение s=0, поэтому
A=F\cdot s = 5\cdot 0 = 0 Дж.
Время действия силы (10 минут) здесь роль не играет: нет перемещения — нет и работы.
Ответ: 0 Дж.