Номер 19, страница 140, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава III. Законы сохранения в механике. Параграф 16. Механическая работа. Мощность - номер 19, страница 140.

Условие.

19. Санки проехали 25 м по замёрзшему льду озера и остановились. Чему равна работа действовавшей на санки силы трения скольжения, если эта сила равна по модулю 5 Н?

Решение.

Дано

Путь, пройденный санками, $s = 25$ м

Модуль силы трения скольжения, $F_{тр} = 5$ Н

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Работу силы трения $A_{тр}$

Решение

Работа силы вычисляется по формуле:

$A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$

где $\text{A}$ — работа, $\text{F}$ — модуль силы, $\text{s}$ — модуль перемещения тела (пройденный путь), а $\alpha$ — угол между вектором силы и вектором перемещения.

Сила трения скольжения всегда направлена против движения тела. Это означает, что угол $\alpha$ между вектором силы трения $\vec{F}_{тр}$ и вектором перемещения $\vec{s}$ равен $180^\circ$.

Косинус угла $180^\circ$ равен -1:

$\cos(180^\circ) = -1$

Подставим известные значения в формулу для вычисления работы силы трения:

$A_{тр} = F_{тр} \cdot s \cdot \cos(180^\circ)$

$A_{тр} = 5 \, \text{Н} \cdot 25 \, \text{м} \cdot (-1) = -125 \, \text{Дж}$

Отрицательное значение работы означает, что сила трения совершает отрицательную работу, то есть забирает энергию у санок, что и приводит к их остановке.

Ответ: работа действовавшей на санки силы трения скольжения равна -125 Дж.