Чтобы рассчитать работу, которую совершит человек, равномерно передвигая тумбу по полу, необходимо знать, что работа (W) определяется по формуле:
\[ W = F \cdot d \cdot \cos(\alpha) \]
где:
- \( F \) — сила, приложенная к тумбе,
- \( d \) — расстояние, пройденное тумбой,
- \( \alpha \) — угол между направлением силы и направлением движения (в данном случае он равен 0°, так как сила и движение направлены в одну сторону).
Для равномерного движения работа человека равна работе против силы трения. Сила трения \( F_{\text{тр}} \) рассчитывается по формуле:
\[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N \]
где:
- \( \mu \) — коэффициент трения (в данном случае 0,02),
- \( N \) — нормальная сила, равная весу тумбы, то есть \( N = m \cdot g \), где \( m \) — масса тумбы (50 кг), а \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).
Сначала вычислим нормальную силу \( N \):
\[ N = 50 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 = 490,5 \, \text{Н} \]
Теперь подставим это в формулу для силы трения:
\[ F_{\text{тр}} = 0,02 \cdot 490,5 \, \text{Н} = 9,81 \, \text{Н} \]
Теперь, зная силу трения, можем найти работу, совершенную человеком, передвигая тумбу на 2 метра:
\[ W = F_{\text{тр}} \cdot d = 9,81 \, \text{Н} \cdot 2 \, \text{м} = 19,62 \, \text{Дж} \]
Таким образом, работа, которую совершит человек, равняется 19,62 Дж.