Global EE

Законы Сохранения — Задание 6 ЕГЭ по физике №00016615

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Законы Сохранения

№2. Задание 6

ID: 00016615

Бруску, лежащему на горизонтальной шероховатой поверхности, сообщили некоторую начальную скорость, после чего он прошёл до полной остановки некоторое расстояние. Затем тот же самый брусок положили на другую горизонтальную поверхность и сообщили ему ту же самую начальную скорость. Коэффициент трения бруска о поверхность в первом случае больше, чем во втором.

Как изменятся во втором случае по сравнению с первым следующие физические величины: модуль работы силы сухого трения; расстояние, пройденное бруском до остановки?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Брусок разгоняют и отпускают — дальше его тормозит только трение, пока он не остановится. Хитрость в том, что вся кинетическая энергия в обоих случаях целиком уходит в работу трения (других «потребителей» энергии нет). А вот само расстояние зависит от того, насколько сильно тормозит поверхность.

Шаг 1. Работа силы трения

По теореме об изменении кинетической энергии вся начальная энергия идёт на работу трения: $\left|A_{\text{тр}}\right| = \dfrac{mV^2}{2}$. Брусок тот же (масса $m$ одна), начальная скорость $V$ та же — значит и потраченная на трение энергия одинаковая, как бы ни отличались поверхности. Работа силы трения не изменится.

Шаг 2. Расстояние до остановки

Из $\dfrac{mV^2}{2} = \mu mg\cdot S$ получаем $S = \dfrac{V^2}{2\mu g}$. Во втором случае коэффициент трения $\mu$ меньше — поверхность более скользкая, тормозит слабее, поэтому до остановки брусок проедет дальше. Расстояние увеличится.

Ответ

31
Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)