Задание 3 ЕГЭ по физике №00042934

Сани тянут по горизонтальной дороге равномерно — с постоянной скоростью. На пути 20 м сила тяги совершила работу 240 Дж. Нужно найти силу трения.

Шаг 1 — что значит «равномерно». Скорость не меняется, значит, ускорения нет, и по второму закону Ньютона равнодействующая всех сил равна нулю. Вдоль дороги действуют только сила тяги (вперёд) и сила трения (назад), поэтому они равны по модулю: $F_{\text{тр}}=F$.

Шаг 2 — сила тяги из работы. Сила тяги постоянна и направлена вдоль перемещения, поэтому её работа — сила, умноженная на путь: $A=Fs$. Отсюда $$F=\dfrac{A}{s}=\dfrac{240}{20}=12\ \text{Н}$$

Значит, и модуль силы трения $F_{\text{тр}}=12$ Н.

Проверим энергией: скорость саней не растёт, значит, вся работа тяги «съедается» трением. Работа трения на том же пути $-12\cdot20=-240$ Дж, в сумме с работой тяги ноль — сходится. Сама сила трения при этом положительное число: спрашивают её модуль.