Номер 28.36, страница 105 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Авторы: Лукашик В. И., Иванова Е. В.
Тип: Сборник задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Цвет обложки: голубой
ISBN: 978-5-09-090938-9
Популярные ГДЗ в 7 классе
§ 28. Механическая работа. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 28.36, страница 105.
№28.36 (с. 105)
Условие. №28.36 (с. 105)
скриншот условия

28.36 [н] Можно ли утверждать, что работа силы трения (подобно работе силы тяжести) равна нулю при движении тела по замкнутой траектории?
Решение 4. №28.36 (с. 105)

Решение 7. №28.36 (с. 105)
Нет, такое утверждение неверно. Работа силы трения при движении тела по замкнутой траектории не равна нулю, в отличие от работы силы тяжести. Это связано с фундаментальным различием между этими двумя силами.
Сила тяжести является консервативной силой. Это означает, что работа, совершаемая этой силой, зависит только от начального и конечного положения тела в пространстве, но не от формы траектории между этими точками. Работа консервативной силы по любой замкнутой траектории (когда начальная и конечная точки совпадают) всегда равна нулю. Работа силы тяжести выражается через изменение потенциальной энергии: $A_{тяж} = -\Delta E_p = -(E_{p2} - E_{p1})$. Для замкнутой траектории $E_{p1} = E_{p2}$, следовательно, $A_{тяж} = 0$.
Сила трения, напротив, является неконсервативной (диссипативной) силой. Работа этой силы зависит от пройденного пути. Сила трения скольжения $\vec{F}_{тр}$ всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения тела, то есть против вектора скорости $\vec{v}$ и вектора элементарного перемещения $d\vec{s}$.
Работа силы трения на элементарном участке пути $d\vec{s}$ равна: $dA_{тр} = \vec{F}_{тр} \cdot d\vec{s} = |\vec{F}_{тр}| \cdot |d\vec{s}| \cdot \cos(\alpha)$ Поскольку угол $\alpha$ между вектором силы трения и вектором перемещения всегда равен $180^\circ$, а $\cos(180^\circ) = -1$, то элементарная работа всегда отрицательна: $dA_{тр} = -F_{тр}ds$
Полная работа силы трения по замкнутой траектории — это интеграл от элементарной работы по всей длине траектории $S$: $A_{тр} = \oint dA_{тр} = \oint (-F_{тр}ds) = -\int_0^S F_{тр}ds$ Так как величина силы трения $F_{тр}$ и элемент пути $ds$ всегда являются неотрицательными величинами, их произведение также неотрицательно. Следовательно, интеграл $\int_0^S F_{тр}ds$ будет положительным, если тело движется по пути ненулевой длины и на него действует сила трения. Это означает, что полная работа силы трения $A_{тр}$ на замкнутой траектории всегда будет отрицательной.
Отрицательное значение работы силы трения означает, что механическая энергия системы не сохраняется, а переходит в другие виды энергии, в основном во внутреннюю (тепловую), вызывая нагрев трущихся поверхностей.
Ответ: Нет, утверждать, что работа силы трения (подобно работе силы тяжести) равна нулю при движении тела по замкнутой траектории, нельзя. Работа силы трения на замкнутой траектории всегда отрицательна (при наличии трения и движения), так как сила трения является неконсервативной и всегда направлена против перемещения.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 7-9 класс, для упражнения номер 28.36 расположенного на странице 105 к сборнику задач 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №28.36 (с. 105), авторов: Лукашик (Владимир Иванович), Иванова (Елена Владимировна), ФГОС (новый, красный) учебного пособия издательства Просвещение.