Санки массой 6 кг скатываются с горы, угол при основании которой 30 градусов. Пройдя по склону 40м, санки приобретают скорость 10м/с. Определить количество теплоты, выделившейся при трении полозьев о снег, если начальная скорость санок была равно 0.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии.

Из условия задачи известно, что потенциальная энергия (в бесконечности принимаем равной 0) преобразуется в кинетическую энергию и работу трения:
mgh = (mv^2)/2 + Q

Где m - масса санок, h - высота горы, v - скорость санок, Q - количество теплоты, выделенной при трении.

Так как начальная скорость санок равна 0, то потенциальная энергия на вершине горы равна кинетической энергии на нижнем конце + работе трения:

mgh = (mv^2)/2 + Q

Для нахождения h воспользуемся геометрией прямоугольного треугольника:

h = 40*sin(30 градусов) = 20 м

Теперь подставим известные значения и найдем количество теплоты, выделившейся при трении:

6 9.8 20 = (6 * 10^2) / 2 + Q
1176 = 300 + Q
Q = 876 Дж

Ответ: количество теплоты, выделившейся при трении полозьев о снег, равно 876 Дж.