πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Физика → Задания №3 → Задание ph03-11

Задание №3 ЕГЭ Физика с ответом и решением

Ответ: -60

Условие

Тело массой 3 кг под действием силы F перемещается вниз по наклонной плоскости на расстояние l = 5 м, расстояние тела от поверхности Земли при этом уменьшается на h = 3 м. Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 20 Н. Какую работу при этом перемещении в системе отсчета, связанной с наклонной плоскостью, совершила сила трения? (Ответ дайте в джоулях.) Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с², коэффициент трения μ = 0,5.

Рисунок к заданию

Подсказки — как подойти к решению

  1. Найди модуль силы трения как μN, где N = mg·cos α. Косинус определи из геометрии: при длине 5 м и высоте 3 м горизонтальная проекция равна 4 м.
  2. Сила трения при спуске направлена вверх по плоскости, то есть против перемещения, поэтому работа силы трения будет отрицательной — не потеряй знак.

Решение

Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения тела. Сила трения связана с силой реакции опоры и коэффициентом трения соотношением F_тр = μ N. Согласно второму закону Ньютона, N = mg cos α, где α — угол наклона плоскости. Следовательно, сила трения при спуске тела вниз по наклонной плоскости совершила работу: A_тр = F̄_тр · Δ r̄ = − F_трl = − μ mg cos α · l = − 0,5 · 3 кг · 10 м/с² · 4/5 · 5 м = − 60 Дж. A_тр = F̄_тр · Δ r̄ = − F_трl = − μ mg cos α · l = − 0,5 · 3 кг · 10 м/с² · 4/5 · 5 м = − 60 Дж. Ответ: − 60.

Типичные ошибки

Решить это задание в тренажёре

В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №3 по физике · Разбор темы №3 с нуля