Брусок массой 2 кг, к которому приложена сила 4 Н, направленная вертикально вверх, равномерно движется вниз по шероховатой наклонной плоскости с углом при основании 30°. Чему равен модуль работы, которую совершит над бруском сила трения при перемещении бруска на 1 м?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо вычислить силу трения, действующую на брусок при его движении по наклонной плоскости.

Сначала найдем ускорение, с которым движется брусок. По второму закону Ньютона:
ΣF = ma,
где ΣF - сила, действующая на брусок (в данном случае это сумма силы тяжести и приложенной силы), m - масса бруска, а - ускорение.

m g sin(30°) - F = m * a,
где m = 2 кг, g = 9,8 м/с^2 (ускорение свободного падения), F = 4 Н, a - ускорение, sin(30°) = 0,5.

Подставляем известные значения и находим ускорение:
2 9,8 0,5 - 4 = 2a,
a = 4 м/с^2.

Теперь найдем силу трения, действующую на брусок при его движении:
Fтр = μ * N,
где μ - коэффициент трения между поверхностью бруска и наклонной плоскостью, N - нормальная реакция.

N = m g cos(30°),
N = 2 9,8 0,87 ≈ 17,1 Н.

Теперь подставляем значение нормальной реакции в выражение для силы трения:
Fтр = μ * 17,1,

μ 17,1 = m a,
μ = (2 * 4) / 17,1 ≈ 0,47.

Таким образом, сила трения равна примерно 0,47 Н.

Наконец, находим модуль работы силы трения при перемещении бруска на 1 метр:
Aтр = Fтр s,
Aтр = 0,47 1 ≈ 0,47 Дж.

Ответ: Модуль работы, которую совершит сила трения при перемещении бруска на 1 метр, равен примерно 0,47 Дж.