Каково значение работы, выполненной силами трения, когда тело массой 1 кг скатилось с горки высотой 5 м, поднялось

Содержание вопроса: Работа и энергия

Разъяснение: Задача про работу и энергию. Работа, выполненная силами трения, может быть представлена как изменение кинетической энергии тела.

Сначала рассмотрим изменение потенциальной энергии тела при спуске с горки. Потенциальная энергия, связанная с высотой, можно вычислить по формуле:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

Высота горки равна 5 м, масса тела равна 1 кг, а ускорение свободного падения примем за 9,8 м/с^2.

Таким образом, по формуле: Потенциальная энергия = 1 кг * 9,8 м/с^2 * 5 м = 49 Дж.

Затем рассмотрим изменение потенциальной энергии тела при подъеме на вторую горку. Потенциальная энергия на второй горке будет зависеть от новой высоты, которая равна 3 м.

Потенциальная энергия = 1 кг * 9,8 м/с^2 * 3 м = 29,4 Дж.

В результате трения тело останавливается, и вся его кинетическая энергия переходит в тепло, поэтому работа, выполненная силами трения, равна изменению кинетической энергии.

Изменение кинетической энергии = Потенциальная энергия на первой горке - Потенциальная энергия на второй горке

Изменение кинетической энергии = 49 Дж - 29,4 Дж = 19,6 Дж.

Таким образом, значение работы, выполненной силами трения, равно 19,6 Дж.

Пример:
Задача: Каково значение работы, выполненной силами трения, если тело массой 2 кг скатилось с горки высотой 7 м, поднялось на вторую горку высотой 4 м и остановилось?
Решение:
Потенциальная энергия на первой горке = 2 кг * 9,8 м/с^2 * 7 м = 137,2 Дж
Потенциальная энергия на второй горке = 2 кг * 9,8 м/с^2 * 4 м = 78,4 Дж
Изменение кинетической энергии = 137,2 Дж - 78,4 Дж = 58,8 Дж
Значение работы, выполненной силами трения, равно 58,8 Дж.

Совет: В данной задаче важно учесть, что работа, выполненная силами трения, равна изменению кинетической энергии тела. Обратите внимание на единицы измерения и не забудьте учесть потери энергии в виде тепла при остановке тела.

Упражнение: Каково значение работы, выполненной силами трения, если тело массой 0,5 кг скатилось с горки высотой 10 м и остановилось? (Примите ускорение свободного падения равным 9,8 м/с^2)