A22 Мальчик тянет санки по горизонтальной поверхности с постоянной скоростью, прилагая к веревке силу 100 Н. Веревка образует угол 60° горизонтом. Какую работу совершает сила трения при перемещении санок на расстояние 10 м?

Решение:

Работа силы трения совершается против направления движения. Сила трения направлена горизонтально против движения санок. Работа силы трения рассчитывается по формуле \( A = F \cdot S \cdot \cos(\alpha) \), где \( F \) — сила трения, \( S \) — перемещение, \( \alpha \) — угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данном случае, нам дана сила, прилагаемая к веревке (100 Н) и угол между веревкой и горизонтом (60°). Однако, для расчета работы силы трения нам нужна сама сила трения. Предполагается, что мальчик тянет санки с постоянной скоростью, значит, сумма сил, действующих вдоль горизонтали, равна нулю. Сила, тянущая санки вперед по горизонтали, равна проекции силы 100 Н на горизонталь: \( F_{тяга, x} = 100 \text{ Н} \cdot \cos(60^{\circ}) = 100 \text{ Н} \cdot 0.5 = 50 \text{ Н} \).

Поскольку скорость постоянная, сила трения равна этой силе: \( F_{трения} = 50 \text{ Н} \).

Работа силы трения: \( A_{трения} = F_{трения} \cdot S \cdot \cos(180^{\circ}) \). Угол 180° потому, что сила трения направлена против перемещения.

\( A_{трения} = 50 \text{ Н} \cdot 10 \text{ м} \cdot (-1) = -500 \text{ Дж} \).

Ответ: 2) -500 Дж