Колобок массой m = 0,6 кг без начальной скорости скатывается с горки высотой h = 2 м и останавливается под действием сил трения. Определите работу А (Дж) сил трения за все время движения.

Решение:

Используем закон сохранения энергии. Начальная энергия (потенциальная) равна работе, совершенной силой трения (так как конечная кинетическая энергия равна нулю).

Дано:

• \( m = 0,6 \text{ кг} \)
• \( h = 2 \text{ м} \)
• \( v_0 = 0 \text{ м/с} \)
• \( v_k = 0 \text{ м/с} \)

Найти:

• \( A_{тр} \)

Решение:

1. Начальная энергия колобка (потенциальная): \( E_n = mgh \)
2. Конечная энергия колобка (кинетическая + потенциальная): \( E_k = 0 \)
3. Работа силы трения равна изменению полной механической энергии: \( A_{тр} = - ΔE = -(E_k - E_n) = E_n - E_k = mgh - 0 = mgh \)
4. Подставим значения: \( A_{тр} = 0,6 \text{ кг} × 9,8 \text{ м/с}^2 × 2 \text{ м} \approx 11,76 \text{ Дж} \)

Ответ: Работа сил трения составляет приблизительно 11,76 Дж.