Вопрос школьника
На какое расстояние надо переместить ящик весом 300 Н по горизонтальному настилу {сила трений 50 Н), чтобы совершить такую же работу, как при поднятии этого ящика на высоту 2,0 м?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для работы:
W = F * s * cos(α)
где W — работа, F — сила, s — перемещение, α — угол между направлением силы и перемещением.
При подъеме ящика на высоту 2,0 м работа будет равна:
W = F * h * cos(α) = 300 Н * 2,0 м * cos(0) = 600 Дж
где h — высота подъема, α = 0, так как сила направлена вертикально вверх.
Для перемещения ящика по горизонтальному настилу необходимо преодолеть силу трения, которая направлена противоположно направлению движения. Сила трения равна 50 Н.
Таким образом, для перемещения ящика на расстояние s работа будет равна:
W = F * s * cos(α) — Fтр * s * cos(180°) = (300 Н * s * cos(0)) — (50 Н * s * cos(180°)) = 300s — (-50s) = 350s
где Fтр — сила трения, α = 0 для силы и 180° для силы трения.
Чтобы совершить такую же работу, как при подъеме ящика на высоту 2,0 м, необходимо решить уравнение:
350s = 600
s = 1,71 м
Таким образом, ящик нужно переместить на расстояние 1,71 м по горизонтальному настилу, чтобы совершить такую же работу, как при подъеме его на высоту 2,0 м.
