Задания
Версия для печати и копирования в MS WordЯщик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли равен 80 H. Чему равна работа силы тяги за один оборот? (Ответ дайте в килоджоулях.)
Решение.
Поскольку ящик тянут с постоянной по модулю скоростью, его кинетическая энергия не меняется. Вся энергия, которая расходуется на работу силы трения, должна поступать в систему за счет работы силы тяги. Отсюда находим работу силы тяги за один оборот:
Ответ: 3,2.
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.4.4 Работа силы: на малом перемещении


Формула работы А = FScos(a). Перемещение за оборот равно нулю, работа, соответственно, тоже нуль. Где я ошибаюсь?
Ошибка в том, что приведённая формула справедлива только для прямолинейного движения, а в задаче тело движется по окружности.
В общем случае работа равна интегралу произведения вектора силы на вектор элементарного перемещения. Поскольку в нашей задаче сила постоянна, она выносится за знак интеграла, численное значение которого равно длине окружности. Отсюда A = FL, что совпадает с ранее полученным результатом.
При движении тела по замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю, это ясно. Здесь движение НЕ прямолинейное, как вы объяснили.
Приведите, пожалуйста, пример в сравнении с этим, где движение тела является прямолинейным и А=0.
Добрый день!
1) Пусть ящик протащили по горизонтальному участку прямой дороги. Работа силы тяжести, действующей на ящик, равна нулю, так как вектор перемещения и вектор силы перпендикулярны. В этом же примере: работа силы реакции, действующей на ящик со стороны горизонтальной поверхности, также равна нулю (по аналогичной причине).
2) Второй пример: тут не прямолинейное перемещение, но тоже хороший пример. Рассмотрим обычный математический маятник. На подвешенный груз со стороны нитки действует сила, но эта сила не совершает никакой работы, так как скорость тела всегда перпендикулярна нити (в этой задаче траектория не прямолинейная, поэтому вновь можно говорить только элементарной работе на элементарном перемещении).
Доброй ночи и огромное спасибо:)