Определите работу силы трения (в кДж), если автомобиль массой 2,2
т затормозил и остановился, пройдя путь 50
м. Дорога горизонтальна, а коэффициент трения составляет 0,5.
Дано:
Масса автомобиля, \(m = 2,2\, \text{т} = 2200\, \text{кг}\)
Путь, \(s = 50\, \text{м}\)
Коэффициент трения, \(\mu = 0,5\)
Ускорение свободного падения, \(g = 9,81\, \text{м/с}^2\)
1. Для определения работы силы трения, сначала найдем работу силы тяжести, с которой автомобиль опустился на расстояние \(s\):
Работа силы тяжести:
\(W_{\text{тяж}} = m \cdot g \cdot s\)
\(W_{\text{тяж}} = 2200\, \text{кг} \cdot 9,81\, \text{м/с}^2 \cdot 50\, \text{м}\)
\(W_{\text{тяж}} = 1077900\, \text{Дж}\)
\(W_{\text{тяж}} = 1077,9\, \text{кДж}\)
2. Затем найдем работу силы трения, которая противодействовала движению автомобиля:
Работа силы трения:
\(W_{\text{тр}} = -\mu \cdot m \cdot g \cdot s\)
\(W_{\text{тр}} = -0,5 \cdot 2200\, \text{кг} \cdot 9,81\, \text{м/с}^2 \cdot 50\, \text{м}\)
\(W_{\text{тр}} = -539450\, \text{Дж}\)
\(W_{\text{тр}} = -539,45\, \text{кДж}\)
\(W_{\text{тр}} = 539,45\, \text{кДж}\) (работа силы трения с противоположным знаком, так как направление силы трения противоположно направлению движения)
3. Таким образом, работа силы трения, совершенная для остановки автомобиля, равна \(539,45\, \text{кДж}\) (положительная, так как это работа противоположная движению).
Таким образом, работа силы трения при остановке автомобиля составляет \(539,45\, \text{кДж}\).