Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Потенциальная энергия тела в данном случае переходит в кинетическую энергию и работу сил трения.
Начнем с вычисления потенциальной энергии шайбы на вершине горки: \(U_{\text{нач}} = mgh = 0.5 \cdot 9.8 \cdot 4 = 19.6 \, \text{Дж}\)
Здесь m - масса шайбы, g - ускорение свободного падения, h - высота горки.
Поскольку на горки шайба не имеет начальной скорости, ее кинетическая энергия в начальный момент равна нулю: \(K_{\text{нач}} = 0\)
С учетом закона сохранения энергии имеем: \(U_{\text{нач}} + K_{\text{нач}} = U_{\text{кон}} + K_{\text{кон}} + W_{\text{тр}}\)
Кинетическая энергия шайбы на поверхности горки равна нулю, так как она не имеет начальной скорости: \(K_{\text{кон}} = 0\)
Потенциальная энергия шайбы на поверхности горки равна нулю, так как она находится на поверхности: \(U_{\text{кон}} = 0\)
С учетом этого, уравнение принимает вид: \(U_{\text{нач}} = W_{\text{тр}}\)
Теперь мы можем определить суммарную работу трения: \(W_{\text{тр}} = 19.6 \, \text{Дж}\)
Таким образом, суммарная работа трения равна 19.6 Дж.