Задачи › Неконсервативные системы, работа трения

Минимальная работа на наклонной плоскости

  1. Минимальная работа на наклонной плоскости

    Курчатов 2016/17, 10 кл.
    3/10

    Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы поднять брусок массой \(5~\text{кг}\) на высоту \(2~\text{м}\) по наклонной плоскости с углом наклона к горизонту \(30^\circ\), если коэффициент трения между бруском и плоскостью равен \(0{,}2\). Ответ дайте в Дж, округлив до целого. Ускорение свободного падения примите равным \(10~\text{м/с}^2\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Минимальная работа — это изменение потенциальной энергии плюс работа против силы трения. Длину наклонной плоскости найдите по высоте подъёма и углу.

    Ответ

    \(A_{\min} = 135~\text{Дж}\).

    Решение

    Минимальная необходимая работа есть изменение потенциальной энергии бруска в поле силы тяжести и работа против сил трения. Изменение потенциальной энергии \[5~\text{кг} \cdot 10~\text{м/с}^2 \cdot 2~\text{м} = 100~\text{Дж}.\] Модуль силы трения \(0{,}2 \cdot 5~\text{кг} \cdot 10~\text{м/с}^2 \cdot \cos 30^\circ \approx 8{,}66\) Н, перемещение бруска равно \(\dfrac{2~\text{м}}{\sin 30^\circ} = 4\) м, работа силы трения \(-8{,}66~\text{Н} \cdot 4~\text{м} \approx -35\) Дж. Значит, необходимо совершить работу \(135~\text{Дж}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи