Определите работу силы трения, если сани массой 200 кг перемещаются по горизонтальной дороге на 500 м. Коэффициент трения 0.1.

Для того чтобы определить работу силы трения, нужно использовать формулу:

где:

• $A$ — работа силы трения,

• $F_{\text{тр}}$ — сила трения,

• $d$ — путь, пройденный санями,

• $\varphi$ — угол между вектором силы и направлением движения (для силы трения он равен 180°).

Сила трения рассчитывается по формуле:

где:

• $\mu$ — коэффициент трения,

• $N$ — сила нормального давления, которая в случае горизонтальной дороги равна весу саней: $N = m \cdot g$, где $m$ — масса саней, а $g$ — ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²).

Подставляем значения:

• масса саней $m = 200$ кг,

• коэффициент трения $\mu = 0.1$,

• путь $d = 500$ м,

• $g = 9.8$ м/с².

Для начала находим силу нормального давления:

Теперь находим силу трения:

Так как сила трения направлена противоположно движению, угол $\varphi = 180^\circ$, а $\cos(180^\circ) = -1$. Таким образом, работа силы трения будет:

Отрицательное значение работы указывает на то, что сила трения препятствует движению, выполняя отрицательную работу.

Ответ: работа силы трения равна $-98000$ джоулей.