Тело массой m = 2 кг соскальзывает с высоты h = 1,5 м по наклонной плоскости, расположенной под углом 30 градусов к горизонту. Коэффициент трения между телом и наклонной плоскостью = 0,1. Определите работу силы трения при движении тела по наклонной плоскости
Сначала определим ускорение тела по наклонной плоскости. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона в проекции на ось наклонной плоскости:
mgsinθ - Fтр = ma
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, θ - угол наклона, Fтр - сила трения, a - ускорение.
m 9,81 sin30 - 0,1 m 9,81 cos30 = 2 a
a = 4,905 - 0,1 * 8,49 = 3,045 м/c²
Теперь вычислим работу силы трения по формуле:
A = Fтр * s
где s - путь, который прошло тело по наклонной плоскости. Он равен h/sinθ:
s = h / sinθ
s = 1,5 / sin30 = 3 м
Теперь подставим значения в формулу:
A = 0,1 m g cosθ s
A = 0,1 2 9,81 cos30 3
A ≈ 5,39 Дж
Таким образом, работа силы трения при движении тела по наклонной плоскости составляет около 5,39 Дж.