Ящик массой 40 кг поднимают по наклонной плоскости длиной 12 и высотой 5 м, прикладывая силу, направленную вдоль плоскости. Коэффициент трения между ящиком и плоскостью равен 0,2. Чему равна работа силы трения?
от

1 Ответ

дано:  
m = 40 кг (масса ящика)  
L = 12 м (длина наклонной плоскости)  
h = 5 м (высота наклонной плоскости)  
μ = 0.2 (коэффициент трения).

найти:  
работу силы трения (A_friction).

решение:  
Сначала найдем нормальную силу (N), действующую на ящик. Нормальная сила определяется как:

N = m * g * cos(α),

где α - угол наклона наклонной плоскости.

Для нахождения угла наклона используем треугольник:

sin(α) = h / L  
cos(α) = sqrt(1 - sin²(α)) = sqrt(1 - (h/L)²) = sqrt(1 - (5/12)²).

Вычислим sin(α):
sin(α) = 5 / 12 ≈ 0.4167.

Теперь находим cos(α):
cos(α) = sqrt(1 - (5/12)²) = sqrt(1 - 0.1736) = sqrt(0.8264) ≈ 0.908.

Теперь найдем нормальную силу:
N = m * g * cos(α) = 40 кг * 9.81 м/с² * 0.908 ≈ 356.3 Н.

Теперь вычислим силу трения (F_friction):
F_friction = μ * N = 0.2 * 356.3 Н ≈ 71.26 Н.

Работа силы трения определяется как:

A_friction = - F_friction * d,

где d - длина перемещения по наклонной плоскости (L):

A_friction = - 71.26 Н * 12 м = -855.12 Дж.

ответ:  
работа силы трения равна -855.12 джоулей.
от