Тело массой 1 кг скользит по наклонной плоскости длиной 21 м, которая образует с горизонтом зо градусов. Скорость тела у основания наклонной плоскости равна 4,1м/с. Вычислить количество теплоты,которое выделяется при трении тела о наклонную плоскость, если начальная скорость тела равна нулю. Коэффициент g=9,8 Н/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нужно воспользоваться формулой для расчета работы трения. Работа трения равна произведению силы трения на путь, по которому она приложена:

(A = F_t \cdot s).

Сила трения определяется формулой:

(F_t = \mu \cdot N),

где (N) - нормальная реакция, а (\mu) - коэффициент трения.

Нормальная реакция определяется формулой:

(N = mg \cdot \cos \alpha),

где (\alpha) - угол наклона плоскости.

Таким образом, сила трения:

(F_t = \mu \cdot mg \cdot \cos \alpha).

Теперь можем рассчитать работу трения:

(A = \mu \cdot mg \cdot \cos \alpha \cdot s).

Путь, по которому совершается работа, равен длине наклонной плоскости (s = 21 м).

Таким образом, работа трения равна:

(A = \mu \cdot m \cdot g \cdot \cos \alpha \cdot s = \mu \cdot 1 \cdot 9,8 \cdot \cos \alpha \cdot 21 ).

Для расчета теплоты, выделяемой при трении, нужно учесть, что полная механическая энергия системы сохраняется, и работа трения превращается во внутреннюю энергию системы (теплоту):

(Q = A).

Подставляем известные значения:

(Q = \mu \cdot 1 \cdot 9,8 \cdot \cos \alpha \cdot 21 ).

(Q = \mu \cdot 205,8 \cdot \cos \alpha ).

Далее нужно знать значение коэффициента трения (\mu), чтобы окончательно рассчитать количество теплоты, выделяемое при трении.