Шайба массой 250 г без начальной скорости соскальзывает с гладкой горки высотой 40см и попадает на доску массой 2,35, лежащую у основания горки на гладкой горизонтальной плоскости. Вследствие трения между шайбой и доской шайба тормозится и начиная с некоторого момента, движется вместе с доской как единое целое. Найти суммарную работу сил трения в этом процессе

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем начальную кинетическую энергию шайбы:
Ek1 = m g h = 0.25 9.8 0.4 = 0.98 Дж

Затем найдем конечную кинетическую энергию шайбы и доски как целого:
Ek2 = (m1 + m2) * v^2 / 2

Где v - скорость шайбы и доски как целого после спуска со склона. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:
Ek1 = Ek2

0.98 = (0.25 + 2.35) v^2 / 2
0.98 = 2.6 v^2 / 2
0.98 = 1.3 * v^2
v^2 = 0.754
v = 0.87 м/с

Суммарная работа сил трения равна разности кинетических энергий до и после спуска со склона:
Fтр = ΔEk = Ek2 - Ek1
Fтр = (0.25 + 2.35) 0.87^2 / 2 - 0.98
Fтр = 1.3 0.754 / 2 - 0.98
Fтр = 0.98 - 0.98
Fтр = 0 Дж

Таким образом, суммарная работа сил трения в этом процессе равна 0 Дж.