Найди, механическая работа какой силы (рис. 1), действующей на тело, равна нулю.

Решение:

• Механическая работа силы определяется формулой: A = F ⋅ s ⋅ cos(α), где F — сила, s — перемещение, α — угол между вектором силы и вектором перемещения.
• Работа равна нулю, если:
  • сила равна нулю (F=0);
  • перемещение равно нулю (s=0);
  • cos(α) = 0, что означает α = 90°.
• В данной задаче тело движется горизонтально (показано вектором скорости v).
• Рассмотрим силы, действующие на тело:
  • Сила тяги (F_тяги) направлена горизонтально вправо, параллельно перемещению. Работа этой силы не равна нулю.
  • Сила трения (F_тр) направлена горизонтально влево, противоположно перемещению. Работа этой силы не равна нулю.
  • Сила тяжести (P = mg) направлена вертикально вниз. Угол между силой тяжести и перемещением составляет 90°. Следовательно, cos(90°) = 0, и работа силы тяжести равна нулю.
  • Сила нормальной реакции опоры (N) направлена вертикально вверх, перпендикулярно перемещению. Угол между силой N и перемещением также составляет 90°. Следовательно, cos(90°) = 0, и работа силы нормальной реакции опоры равна нулю.
• Из представленных в вариантах ответов, только сила тяжести и сила нормальной реакции опоры совершают нулевую работу, так как они перпендикулярны перемещению тела. В выпадающем списке есть