Вопрос школьника
Определите работу лошади, везущей равномерно по горизонтальному пути воз массой 0,2 т на расстояние 0,5 км. Коэффициент трения равен 0,02.
Ответ от учителя
Работа, совершаемая лошадью, можно определить по формуле:
W = F * s * cos(α)
где W — работа, F — сила, s — путь, α — угол между направлением силы и направлением движения.
В данном случае лошадь тянет воз по горизонтальному пути, поэтому угол α равен 0 градусов, а cos(α) = 1.
Сила, которую необходимо приложить, чтобы двигать воз, равна силе трения, которая вычисляется по формуле:
Fтр = μ * N
где μ — коэффициент трения, N — нормальная сила, равная в данном случае весу воза:
N = m * g
где m — масса воза, g — ускорение свободного падения.
Таким образом, сила трения равна:
Fтр = μ * m * g
Подставляя значения, получаем:
Fтр = 0,02 * 0,2 т * 9,81 м/с² = 0,03924 кН
Теперь можно вычислить работу:
W = F * s = Fтр * s = 0,03924 кН * 0,5 км * 1000 м/км = 19,62 кДж
Таким образом, лошадь совершает работу в размере 19,62 кДж, чтобы переместить воз массой 0,2 т на расстояние 0,5 км при коэффициенте трения 0,02.
