Номер 4, страница 134 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

4. Почему работа силы трения имеет отрицательное значение?

4. Работа силы трения имеет отрицательное значение из-за взаимной направленности векторов силы и перемещения. Механическая работа $A$ определяется формулой $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $F$ — это модуль приложенной силы, $s$ — модуль перемещения тела, а $\alpha$ — угол между направлением силы и направлением перемещения. Знак работы определяется знаком $\cos(\alpha)$. Сила трения скольжения всегда направлена в сторону, противоположную движению тела. Следовательно, угол $\alpha$ между вектором силы трения ($F_{тр}$) и вектором перемещения ($s$) всегда составляет $180^\circ$. Косинус угла $180^\circ$ равен $-1$, то есть $\cos(180^\circ) = -1$. Подставляя это значение в формулу работы, получаем: $A_{тр} = F_{тр} \cdot s \cdot \cos(180^\circ) = -F_{тр} \cdot s$. Так как модули силы и перемещения — величины неотрицательные, работа силы трения всегда оказывается отрицательной (или равной нулю при отсутствии перемещения). Физически это означает, что сила трения всегда препятствует движению, отбирая у тела кинетическую энергию и превращая ее в другие виды энергии, например, в тепловую.

Ответ: Работа силы трения отрицательна, потому что вектор силы трения всегда направлен противоположно вектору перемещения тела, и угол между ними составляет $180^\circ$, косинус которого равен -1.