Какова величина работы, выполняемой лошадью, когда она тащит сани весом 6 килоньютонов на расстояние 1.5 километров с постоянной скоростью, при условии, что коэффициент трения саней о снег составляет 0.02?
Мартышка
Для решения этой задачи нам потребуется знание о работе и её связи с силой и расстоянием. Работа \(W\) определяется по формуле:
\[W = F \cdot s\]
где \(W\) - работа, \(F\) - сила, \(s\) - расстояние. В данном случае, сила, с которой лошадь тащит сани, будет определяться суммой двух сил: силой тяги \(F_t\) и силой трения \(F_tр\):
\[F = F_t + F_тр\]
Сила тяги равна силе трения против направления движения, поэтому
\[F_t= F_тр\]
Сила трения можно найти, используя формулу:
\[F_tр = \mu \cdot N\]
где \(\mu\) - коэффициент трения, \(N\) - нормальная сила, равная весу саней. В нашем случае, вес саней равен \(6 \, \text{кН}\). Так как сани движутся на горизонтальной поверхности, нормальная сила равна весу предмета и направлена перпендикулярно поверхности. Используя эти значения, можно найти силу трения:
\[F_тр = \mu \cdot N = 0.02 \cdot 6000 \, \text{Н} = 120 \, \text{Н}\]
Теперь мы можем найти силу тяги, подставив значение силы трения:
\[F_t = F_tр = 120 \, \text{Н}\]
Осталось найти работу. У нас есть сила тяги и расстояние, которое лошадь прошла с постоянной скоростью. Подставим значения в формулу:
\[W = F \cdot s = F_t \cdot s = 120 \, \text{Н} \cdot 1.5 \, \text{км}\]
Переведём расстояние из километров в метры: \(1.5 \, \text{км} = 1500 \, \text{м}\)
\[W = 120 \, \text{Н} \cdot 1500 \, \text{м} = 180000 \, \text{Дж}\]
Итак, величина работы, выполняемой лошадью, составляет \(180000 \, \text{Дж}\).
\[W = F \cdot s\]
где \(W\) - работа, \(F\) - сила, \(s\) - расстояние. В данном случае, сила, с которой лошадь тащит сани, будет определяться суммой двух сил: силой тяги \(F_t\) и силой трения \(F_tр\):
\[F = F_t + F_тр\]
Сила тяги равна силе трения против направления движения, поэтому
\[F_t= F_тр\]
Сила трения можно найти, используя формулу:
\[F_tр = \mu \cdot N\]
где \(\mu\) - коэффициент трения, \(N\) - нормальная сила, равная весу саней. В нашем случае, вес саней равен \(6 \, \text{кН}\). Так как сани движутся на горизонтальной поверхности, нормальная сила равна весу предмета и направлена перпендикулярно поверхности. Используя эти значения, можно найти силу трения:
\[F_тр = \mu \cdot N = 0.02 \cdot 6000 \, \text{Н} = 120 \, \text{Н}\]
Теперь мы можем найти силу тяги, подставив значение силы трения:
\[F_t = F_tр = 120 \, \text{Н}\]
Осталось найти работу. У нас есть сила тяги и расстояние, которое лошадь прошла с постоянной скоростью. Подставим значения в формулу:
\[W = F \cdot s = F_t \cdot s = 120 \, \text{Н} \cdot 1.5 \, \text{км}\]
Переведём расстояние из километров в метры: \(1.5 \, \text{км} = 1500 \, \text{м}\)
\[W = 120 \, \text{Н} \cdot 1500 \, \text{м} = 180000 \, \text{Дж}\]
Итак, величина работы, выполняемой лошадью, составляет \(180000 \, \text{Дж}\).
Знаешь ответ?