Какая работа была совершена автобусом массой 8 тонн, когда он проехал по горизонтальной дороге длиной 5 километров
Какая работа была совершена автобусом массой 8 тонн, когда он проехал по горизонтальной дороге длиной 5 километров, преодолевая силу трения?
28.11.2023 06:15
Инструкция: Работа - это физическая величина, которая измеряет силу, приложенную к объекту, перемещаемому в направлении этой силы. Работа может быть выполнена только тогда, когда объект перемещается под воздействием силы. Работа вычисляется как произведение силы на расстояние, на которое был перемещен объект.
В данной задаче автобус совершил работу при движении по горизонтальной дороге. Для решения задачи, необходимо учесть силу трения. Сила трения противоположна направлению движения автобуса и работает против движения. Таким образом, для определения работы автобуса необходимо учесть силу трения.
Расчет работы происходит по формуле: работа = сила × расстояние. В данном случае сила трения будет равна произведению коэффициента трения и массы автобуса, а расстояние - длине дороги.
Таким образом, работа, совершенная автобусом, может быть рассчитана с помощью формулы: работа = (сила трения) × (расстояние).
Пример:
Задача: Какая работа была совершена автобусом массой 8 тонн, когда он проехал по горизонтальной дороге длиной 5 километров, преодолевая силу трения?
Решение:
Для начала необходимо определить силу трения. Силу трения можно рассчитать, используя коэффициент трения и массу автобуса. Пусть коэффициент трения равен 0,1 (допустимое предположение). Тогда сила трения будет равна 0,1 × 8000 кг = 800 кг.
Теперь, используя полученные значения, можно рассчитать работу, совершенную автобусом: работа = 800 кг × 5 км = 4000 кг × км = 4000 Дж (джоулей).
Совет: Для лучшего понимания понятия работы и энергии, рекомендуется ознакомиться с примерами работы в повседневной жизни. Например, подъем грузов, подъем по лестнице или катание на велосипеде.
Задание для закрепления:
Задача: Автомобиль с массой 1000 кг движется со скоростью 20 м/с. Какая работа была совершена для остановки автомобиля за 10 секунд? (Подсказка: для решения задачи необходимо использовать кинетическую энергию автомобиля).
Объяснение:
Работа, совершаемая телом, определяется по формуле W = F × d, где W - работа, F - приложенная сила, d - перемещение тела в направлении силы.
В данной задаче, приложенной силой является сила трения, которую мы обозначим как Fтрение. Величина силы трения зависит от коэффициента трения (μ) между дорогой и автобусом, а также от нормальной силы (N), которую дорога действует на автобус.
Сила трения можно рассчитать по формуле: Fтрение = μ × N.
Нормальная сила равна весу автобуса (Fвес), так как автобус движется по горизонтальной дороге без изменения высоты. Используя второй закон Ньютона (F = m × g), где m - масса автобуса, g - ускорение свободного падения, величину нормальной силы можно рассчитать как N = Fвес = m × g.
Теперь мы можем найти силу трения и работу, совершенную автобусом. Работа, совершенная силой трения, равна Wтрение = Fтрение × d.
Формулы и решение:
1) Fтрение = μ × N = μ × (m × g)
2) Wтрение = Fтрение × d
3) Wтрение = (μ × (m × g)) × d
Например:
Для данной задачи, если известны значения μ = 0.8, m = 8 тонн (8000 кг), g = 9.8 м/с² и d = 5 км (5000 м), можно рассчитать работу, которую совершил автобус при преодолении силы трения.
Совет:
Чтобы лучше понять концепцию работы и энергии, рекомендуется изучить основные законы Ньютона, а также понятия о работе, силе, перемещении и энергии. Также полезно просмотреть несколько конкретных примеров и решений, чтобы привыкнуть к применению формул и расчету работ.
Дополнительное задание:
Масса грузовика составляет 12 тонн (12 000 кг), а расстояние, на которое он переместился, равно 3 километрам (3000 м). Коэффициент трения между грузовиком и дорогой равен 0.6. Рассчитайте работу, совершенную грузовиком, преодолевая силу трения.