Question

С горки высотой 3,2 м на санках без начальной скорости начинает скатываться маль. Скорость в конце спуска оказалась равной 5 м/с. Масса малыша с санками 15 кг.  Чему равна работа силы трения скольжения за время спуска?

Answer 1

Для решения задачи нужно использовать закон сохранения энергии:

ΔE = W,

где ΔE – изменение кинетической энергии системы, W – работа силы трения скольжения.

Изначально система имеет потенциальную энергию, равную массе малыша, ускорения свободного падения и высоте горки:

Ep = mgh = 15 * 9,8 * 3,2 = 470,4 Дж.

В конце спуска система имеет только кинетическую энергию:

Ek = (mv^2)/2 = (15 * 5^2)/2 = 187,5 Дж.

Изменение кинетической энергии равно:

ΔEk = Ek - Ep = 187,5 - 470,4 = -282,9 Дж.

Отрицательный знак означает, что кинетическая энергия уменьшилась, то есть произошло сопротивление со стороны силы трения скольжения.

Таким образом, работа силы трения скольжения за время спуска равна:

W = ΔEk = -282,9 Дж.

Ответ: работа силы трения скольжения за время спуска равна -282,9 Дж.