СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
Физика
Cайты, меню, вход, новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 3 № 512

Тело массой 2 кг под действием силы F перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние 5 м, расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на 3 м. Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 30 Н. Какую работу при этом перемещении в системе отсчета, связанной с наклонной плоскостью, совершила сила трения? (Ответ дайте в джоулях.) Ускорение свободного падения коэффициент трения

Решение.

Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения тела. Сила трения связана с силой реакции опоры и коэффициентом трения соотношением Согласно второму закону Ньютона, где  — угол наклона плоскости. Следовательно, сила трения при подъеме тела вверх по наклонной плоскости совершила работу

 

 

Ответ: −40.

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.4.4 Работа силы: на малом перемещении
Спрятать решение · · Видеокурс ·
Гость 02.05.2012 15:41

Объясните пожалуйста, почему cos a равен 4/5, а не 3/5?

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Обратите внимание, в приведенном решении возникает при вычислении величины силы трения, это не тот косинус, который обычно пишут, когда выписывают формулу для механической работы: , в формуле для работы  — это угол между направлениями силы и перемещения. В нашем случае, так как сила трения направлена против перемещения, косинус в этой формуле для работы равен , работа силы трения отрицательна.

 

Остается разобраться с косинусом в самой силе трения. Как видно из решения,  — это угол наклона плоскости (формула для получается из рассмотрения второго закона Ньютона для тела в проекции на ось, перпендикулярную наклонной плоскости). Переходим к вычислению этого косинуса: косинус в прямоугольном треугольнике  — это отношение прилежащего катета к гипотенузе. Из условия задачи нам известна длина гипотенузы (5 м) и длина вертикального катета, противолежащего к (3 м). По теореме Пифагора определяем величину горизонтального катета: . Теперь уже не составляет труда сосчитать косинус.

Яна Фирсова (Геленджик) 16.05.2012 17:39

Почему ответ одинаковый, если спрашивается

1)Какую работу при этом перемещeнии совершила сила F против действия силы трения?

2)Какую работу при этом перемещении совершила сила трения?

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Ответ разный. Внимательно прочитайте комментарий после задачи 511.

Сила трения совершает отрицательную работу. Сила совершает положительную работу. Эта сила закачивает энергию в систему. Часть этой энергии тратится на преодоление силы трения, эта часть и называется работой против силы трения. Остальная энергия идет на другие нужды :)

Яна Фирсова (Геленджик) 17.05.2012 03:54

Да точно, спасибо не заметила слова, после решения в 511