Задача по физике Какую полезную работу можно получить при соскальзывании тела массы m с горки, длина основания которой равна L, а высота H, если коэффициент трения между телом и поверхностью горки равен k? Угол наклона поверхности горки с горизонтом может меняться вдоль горки, но его знак остается постоянным.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Полезная работа, которую можно получить при соскальзывании тела с горки, определяется как разность работы сил трения и работы силы тяжести.

Сила трения равна Fтр = k m g cos(α), где α - угол наклона поверхности горки, g - ускорение свободного падения. Работа силы трения Wтр = Fтр L.

Сила тяжести равна Fтяж = m g sin(α). Работа силы тяжести Wтяж = Fтяж * H.

Полезная работа (работа, необходимая для перемещения тела) определяется как разность работ сил трения и тяжести: Wполезн = Wтр - Wтяж = k m g cos(α) L - m g sin(α) * H.

Отметим, что угол наклона поверхности горки α не должен быть больше угла трения, иначе тело начнет скользить вниз без применения внешних сил.

Таким образом, полезная работа при соскальзывании тела с горки зависит от значения коэффициента трения, массы тела, ускорения свободного падения, длины основания горки и высоты горки.