Номер 584, страница 82 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Работа и мощность. Энергия. Механическая работа - номер 584, страница 82.

Условие.

584. Как изменяется скорость автомобиля, если работа совершается силой трения?

Решение.

Работа, совершаемая силой, приводит к изменению кинетической энергии тела. Сила трения (как трение качения колес, так и сопротивление воздуха) всегда направлена в сторону, противоположную вектору скорости автомобиля, а следовательно, и вектору его перемещения.

Работа силы $\text{A}$ вычисляется по формуле $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{F}$ — модуль силы, $\text{s}$ — модуль перемещения, а $\alpha$ — угол между направлением силы и направлением перемещения. Для силы трения, действующей на движущийся автомобиль, этот угол составляет $180^\circ$. Поскольку $\cos(180^\circ) = -1$, работа силы трения всегда отрицательна ($A_{тр} < 0$).

Согласно теореме о кинетической энергии, работа, совершаемая равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна изменению кинетической энергии этого тела: $A = \Delta E_k$.

Так как работа силы трения отрицательна, она приводит к уменьшению кинетической энергии автомобиля ($\Delta E_k < 0$). Кинетическая энергия связана со скоростью $\text{v}$ и массой $\text{m}$ соотношением $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Уменьшение кинетической энергии при постоянной массе означает, что скорость автомобиля будет уменьшаться.

Ответ: Если работа совершается силой трения, скорость автомобиля уменьшается.