Простые Механизмы — Задание Физика 8 Класс №00050656

Работа человека, который тянет ящик, расходуется на две вещи: подъём ящика в кузов (полезная работа) и преодоление трения о доску (потери). Найдём, сколько работы забрало трение, а потом — какая сила трения совершает её на длине доски.

Затраченная работа — сила вдоль доски, умноженная на её длину:

$$A_{\text{з}} = F\cdot l = 150\cdot 4 = 600\text{ Дж}.$$

Полезная работа — подъём ящика весом $P = mg = 40\cdot 10 = 400\text{ Н}$ на высоту $1\text{ м}$:

$$A_{\text{п}} = P\cdot h = 400\cdot 1 = 400\text{ Дж}.$$

Разница ушла на трение:

$$A_{\text{тр}} = A_{\text{з}} - A_{\text{п}} = 600 - 400 = 200\text{ Дж}.$$

Сила трения действует вдоль доски на всём пути $4\text{ м}$, поэтому из $A_{\text{тр}} = F_{\text{тр}}\cdot l$:

$$F_{\text{тр}} = \dfrac{A_{\text{тр}}}{l} = \dfrac{200}{4} = 50\text{ Н}.$$

Проверим себя через силы. Без трения, по «золотому правилу», хватило бы силы в $4$ раза меньше веса — ведь доска в $4$ раза длиннее высоты: $400 : 4 = 100\text{ Н}$. Подумай: тянут с силой $150\text{ Н}$, и лишние $150 - 100 = 50\text{ Н}$ уходят на борьбу с трением. Сходится.