Задание 12 ОГЭ по физике №00010754

На брусок действуют три силы: сила тяжести $mg$ (вниз), нормальная реакция $N$ (перпендикулярно плоскости), сила трения $F_\text{тр}$ (вниз вдоль плоскости, противоположна движению).

Результирующая сил вдоль плоскости направлена вниз (против начальной скорости), поэтому по второму закону Ньютона:

$$ma = -mg\sin\phi - \mu mg\cos\phi$$

Ускорение $a$ направлено против скорости, следовательно, уравнение кинематики:

$$v = v_0 - |a| \cdot t$$

Скорость бруска уменьшается по мере подъёма.

По теореме о работе и кинетической энергии в общем виде:

$$A_\text{внеш} = \Delta E_\text{полн}$$

Сила трения — неконсервативная (внешняя) сила, совершает отрицательную работу:

$$A_\text{тр} = -F_\text{тр} \cdot s \lt 0$$

Значит:

$$\Delta E_\text{полн} = A_\text{тр} \lt 0$$

Полная механическая энергия бруска уменьшается — часть её переходит в теплоту вследствие силы трения.