Какую работу совершила сила трения F=3Н, если тормозной путь составил 2 м?

Давайте разберёмся с задачей пошагово.

Дано:

• Сила трения \(F_{тр} = 3\, \text{Н}\)
• Тормозной путь \(s = 2\, \text{м}\)

Что нужно найти:

• работу силы трения \(A\), совершённую при торможении.

Шаг 1. Понимание физической ситуации

Когда тормозит автомобиль или любой движущийся объект, сила трения противодействует движению и совершает работу. Эта работа способствует замедлению движения, т.е. — уменьшению кинетической энергии.

Шаг 2. Закон сохранения энергии

Работа силы — это изменение кинетической энергии объекта:

\[ A = \Delta KE = KE_{фин} - KE_{нач} \]

Поскольку объект останавливается: \(KE_{фин} = 0\). Тогда:

\[ A = 0 - KE_{нач} = -KE_{нач} \]

Работа силы трения равна по модулю кинетической энергии в момент начала торможения, только с отрицательным знаком (так как работа против движения).

Шаг 3. Формула работы силы

Работа силы трения:

\[ A = F_{тр} \times s \times \cos \theta \]

где:

• \(F_{тр}\) — модуль силы (3 Н),
• \(s\) — пройденный путь (2 м),
• \(\theta\) — угол между силой и перемещением.

Поскольку сила трения действует в противоположную сторону движению, \(\theta = 180^\circ\), а \(\cos 180^\circ = -1\).

Значит:

\[ A = 3\, \text{Н} \times 2\, \text{м} \times (-1) = -6\, \textДж \]

Ответ:

Работа силы трения равна \(-6 \text{ Дж}\).

Подписи:

• Отрицательное значение означает, что сила трения отнимает энергию у движущегося тела, прекращая его движение.