По гладкому горизонтальному льду катится стальной шарик. Допустим, что сопротивление движению шарика (трение о лёд, сопротивление воздуха) отсутствует. Совершается ли при этом работа?
Ответы на вопрос
Нет, работа не совершается.
Объяснение коротко по пунктам:
-
Суммарная сила равна нулю. На шарик действуют сила тяжести и нормальная реакция льда. Обе направлены вертикально и взаимно уравновешиваются. Горизонтальных сил (трения, сопротивления воздуха) по условию нет.
-
Работа сил равна изменению кинетической энергии. По теореме о работе и энергии . Скорость поступательного движения и угловая скорость постоянны ⇒ суммарная кинетическая энергия (поступательная + вращательная) не меняется ⇒ ⇒ .
-
Отдельные силы тоже не делают работы. Перемещение центра масс горизонтально, поэтому:
-
сила тяжести (вертикальна) — работа нулевая;
-
нормальная реакция (тоже вертикальна) — работа нулевая;
-
статическое трение при чистом качении здесь равно нулю (нет причин «крутить» шар: он уже вращается равномерно), следовательно и работы трения нет.
Итог: при равномерном катании без сопротивления ни внешние силы не совершают работы над шариком, ни шарик «против чего-то» работу не совершает; его энергия остаётся постоянной. (Работа могла быть затрачена только на разгон до этого состояния, но после разгона — нулевая.)
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

