Тележку массой 250 кг тянут с постоянной скоростью 2 м/с по горизонтальным рельсам. Сила тяги направлена под углом 10 к горизонту. Считая силы, действующие на тележку, постоянными, найти работу всех сил и работу каждой силы в отдельности за 2,5 мин движения. Коэффициент трения скольжения тележки о рельсы равен 0,1.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
m = 250 кг (масса тележки)
v = 2 м/с (скорость)
θ = 10° (угол между направлением движения и силой тяги)
t = 2,5 мин = 150 с (время движения)
μ = 0,1 (коэффициент трения скольжения)

Работа всех сил:
A = F d cos(θ)
где F - сила, d - путь, θ - угол между силой и смещением

Сила тяги:
F_T = m * a
где a - ускорение тележки

a = v/t = 2/150 = 0,0133 м/с^2
F_T = 250 * 0,0133 = 3,33 Н

Сила тяги: A_T = F_T d = 3,33 2,5 * 60 = 500 Дж

Сила трения:
F_f = μ m g
где g - ускорение свободного падения

F_f = 0,1 250 9,81 = 24,525 Н

Сила трения:
A_f = F_f d cos(180°) = -24,525 2,5 60 = -3678,75 Дж

Работа силы тяжести:
F_g = m g
F_g = 250 9,81 = 2452,5 Н

Сила тяжести:
A_g = F_g d cos(90°) = 0 Дж (тяга и смещение перпендикулярны)

Итого:
Работа всех сил: A = 500 Дж + (-3678,75) Дж + 0 Дж = -3178,75 Дж

Таким образом, работа всех сил за 2,5 мин движения тележки составляет -3178,75 Дж.