Завдання з тілом на похилій площині
Тіло масою 4 кг рухається вертикально вгору по похилій площині. Кут її нахилу відносно горизонту становить 20o. На тіло діє зовнішня сила, яка дорівнює 80 М (вона спрямована горизонтально), а також сила тертя, яка становить 10 М. Необхідно обчислити роботу кожної з сил і спільну роботу, якщо тіло рухалося вздовж площини 10 метрів.
Перш ніж почати вирішувати завдання, нагадаємо, що, крім таких сил, на тіло ще діє сила тяжіння і реакції опори. Останню можна не розглядати, оскільки її робота дорівнюватиме нулю. Сила ж тяжкості виконує від’ємну роботу, оскільки тіло рухається вгору по похилій.
Спочатку обчислимо роботу зовнішньої сили F0. Вона складе:
A0 = F0*S*cos(20 o) = 751,75 Дж.
Зауважимо, що розрахована робота буде позитивною, оскільки вектор зовнішньої сили має гострий кут з напрямком переміщення.
Роботи сил тяжіння Fg і тертя Ff будуть негативними. Розрахуємо їх з урахуванням кута нахилу площини і напрямки переміщення тіла:
A1 = -Fg*S*sin(20 o) = -m*g*S*sin(20 o) = -134,21 Дж;
A2 = -Ff*S = -10*10 = -100 Дж.
Спільна робота всіх сил дорівнює сумі розрахованих величин, тобто:
A = A0 + A1 + A2 = 751,75 – 134,21 – 100 = 517,54 Дж.
Ця робота витрачається на збільшення кінетичної енергії тіла.
