Какова величина работы, выполненной силой трения, если тело массой 1 кг скатилось с горки высотой 5 м и затем поднялось

Чтобы найти величину работы, выполненной силой трения, мы можем воспользоваться формулой работы, которая гласит: работа = сила × путь. В данном случае, сила, выполняющая работу, - это сила трения. Сумма работ на каждом участке пути будет равна общей работе, выполненной силой трения.

Первым шагом разобьем задачу на два участка: спуск с горки и подъем на вторую горку. Рассмотрим каждый участок по отдельности.

1. Спуск с горки:
Сначала найдем работу, выполненную силой тяжести при спуске с горки. Для этого воспользуемся формулой работы, учитывая, что сила тяжести направлена вдоль пути:
работа1 = сила тяжести × путь = (масса × ускорение свободного падения) × путь.
Ускорение свободного падения обычно обозначается как "g" и равно примерно 9,8 м/с².

Итак, работа1 = (1 кг × 9,8 м/с²) × 5 м.

2. Подъем на вторую горку:
На этом участке сила трения направлена противоположно направлению движения тела, поэтому работа, выполненная силой трения, будет отрицательной числовой величиной. То есть, надо найти работу, приложенную воздухом, и вычесть ее из работы на этом участке.

Работа, выполненная воздухом, можно выразить следующим образом: работа2 = сила воздуха × путь. Но сила воздуха обычно неизвестна и вычислить ее довольно сложно в данной задаче. Однако, важно заметить, что при остановке движения тела на верхней точке горки, сумма всех работ на пути падения и подъема будет равна нулю. Это связано с тем, что механическая энергия тела сохраняется. Поэтому работа2 = -работа1.

Теперь, чтобы найти работу, выполненную силой трения при подъеме на вторую горку, нам нужно просто использовать отрицательное значение работы1: работа2 = - работа1.

Вычислим значения:

работа1 = (1 кг × 9,8 м/с²) × 5 м
работа2 = -работа1

Подставим значения в формулу:

работа2 = -(1 кг × 9,8 м/с²) × 5 м.

Теперь выведем итоговый результат:

работа2 = - (1 кг × 9,8 м/с²) × 5 м = -49 Дж.

Итак, величина работы, выполненной силой трения, равна -49 Дж (отрицательное значение указывает на то, что сила трения выполняла работу противоположную напрвлению движения).