Астрофизический портал | |
|
Какая работа нужна, чтобы втащить санки на горку? (16 декабря 2008)
musa - 16 декабря, 2008 - 13:12
Санки массой 8 кг съезжают без начальной скорости с горки высотой 4 м по кратчайшему пути и приобретают у подножья горки скорость 2.3 м/с. Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы втащить санки на горку от ее подножья по тому же пути, прикладывая силу вдоль наклонной плоскости горки? Считать, что g = 9.8 м/с2. Ответ округлять до целого.
От администрации: задачи без указания источника удаляются.
- версия для печати
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Комментарии
ΔWп = Aтр,
или
mgh − mv2/2 = Aтр.
Минимальная энергия для поднятия санок в исходную точку горки будет равна работе силы трения:
A = Aтр = mgh − mv2/2 = 8×9.8×2.5 − 8×(1.6)2/2 = 196 − 10.24 ≅ 186 Дж.
Только не понятно, почему ИльяФр подставил в решение иные значения высоты и скорости, чем данные условием?
1. При движении санок вверх по шероховатой поверхности, прикладывая силу вдоль наклонной плоскости, совершаем работу против силы трения.
2. При этом изменяется начальный уровень санок, требуется совершить работу против силы тяжести.
В предложенном решении не учитывается работа против силы тяжести, почему, какие аргументы Вы готовы привести, чтобы принять ваше решение как правильное?
или втаскиваем тело на гладкую горку − работа равна изменению потенциальной энергии,
или втаскиваем на шероховатую − работа равна работе силы трения.
А потенциальную энергию во втором случае мы не учитываем, так как она заложена в работу против силы трения.
Я верно выразил Вашу мысль?
Каким-то волшебным образом начальные данные изменили.
Для В. Грабцевича.
В принципе, верно, в условии задачи требуют найти, какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы втащить санки на горку от ее подножья по тому же пути. В условии не говорится ни о каких "посторонних" силах или работах, действующих на санки, поэтому я считаю, что достаточным условием является преодоление работы силы трения. Преодолев работу силы трения, санки с очень маленькой скоростью будут двигаться вверх, но скатываться не будут, а насчет работы силы тяжести мне кажется, что она учитывается в этой работе. Я, конечно, могу быть не прав, т.к. опыта в физике у меня гораздо меньше, чем у Вас, и хотелось бы увидеть Вашу точку зрения на эту задачу.
Санки массой 8 кг съезжают без начальной скорости с горки высотой 2.5 м по кратчайшему пути и приобретают у подножья горки скорость 1.6 м/с. Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы втащить санки на горку от ее подножья по тому же пути, прикладывая силу вдоль наклонной плоскости горки? Считать, что g = 9.8 м/с2. Ответ округлять до целого.
P.S. Сейчас включил возможность для зарегистрированных пользователей просматривать варианты размещенных задач (вкладка "Версии").
Вне всякого сомнения, Владимир Иванович прав, когда говорит, что нужно учесть еще работу против сил тяжести.
Проще всего это продемонстрировать для случая, когда сила трения оооочень маленькая. Тогда для преодоления её нужна ооочень небольшая сила, но для того, чтобы санки тащить вверх, этого мало. Нужно приложить еще силу mg sin α. И, соответственно, будет работа против этой силы, работа против силы тяжести.
A = Aтр + mgh = mgh − mv2/2 + mgh = 2×8×9.8×2.5 − 8×(1.6)2/2 = 381,76 Дж.