Номер 5, страница 68 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

5. Какой знак имеет работа, совершаемая силой трения при торможении?

Решение

Механическая работа $\text{A}$, совершаемая постоянной силой $\text{F}$, вычисляется по формуле: $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{s}$ — модуль перемещения тела, а $\alpha$ — угол между направлением действия силы и направлением перемещения.

При торможении тело движется в одном направлении (туда же направлен вектор перемещения $\vec{s}$), а сила трения $\vec{F}_{тр}$ направлена в противоположную сторону, так как она препятствует движению.

Таким образом, угол $\alpha$ между вектором силы трения $\vec{F}_{тр}$ и вектором перемещения $\vec{s}$ равен $180^\circ$.

Косинус угла $180^\circ$ равен -1: $\cos(180^\circ) = -1$.

Подставляя это значение в формулу работы, получаем: $A = F_{тр} \cdot s \cdot \cos(180^\circ) = F_{тр} \cdot s \cdot (-1) = -F_{тр} \cdot s$.

Поскольку модуль силы трения $F_{тр}$ и модуль перемещения $\text{s}$ являются положительными величинами, их произведение $F_{тр} \cdot s$ также положительно. Следовательно, вся работа $\text{A}$ будет иметь отрицательный знак.

Отрицательная работа силы трения приводит к уменьшению кинетической энергии тела, что и наблюдается при торможении.

Ответ: работа, совершаемая силой трения при торможении, имеет отрицательный знак.