Шарик массой 800 г скатывается с шероховатой наклонной горки. Известно, что на высоте 10 метров над землей его скорость была равна 3 м/с, а на высоте 4 м – 8 м/с. Чему равна работа силы трения на этом участке?
Ответы
Объяснение:
Разность между начальной потенциальной энергией и конечной потенциальной энергией шарика, равна работе силы трения.
Из условия задачи известно, что масса шарика m = 800 г = 0,8 кг, высота начальной точки над землёй h1 = 10 м, скорость шарика в начальный момент времени v1 = 3 м/с, а на высоте h2 = 4 м скорость шарика упала до v2 = 8 м/с. Ускорение свободного падения на земле g = 9,8 м/с^2.
Первоначальная потенциальная энергия системы в начальном положении равна:
Ep1 = m g h1
Ep1 = 0,8 9,8 10
Ep1 = 78,4 Дж
Кинетическая энергия на высоте 10 метров равна:
Ek1 = (m v1^2) / 2
Ek1 = (0,8 3^2) / 2
Ek1 = 3,6 Дж
Кинетическая энергия на высоте 4 метра равна:
Ek2 = (m v2^2) / 2
Ek2 = (0,8 8^2) / 2
Ek2 = 25,6 Дж
Конечная потенциальная энергия системы на высоте h2 равна:
Ep2 = m g h2
Ep2 = 0,8 9,8 4
Ep2 = 31,36 Дж
Работа силы трения равна:
Wф = Ep1 + Ek1 - Ep2 - Ek2
Wф = 78,4 + 3,6 - 31,36 - 25,6
Wф = 24,04 Дж
Ответ: работа силы трения на этом участке равна 24,04 Дж.