Тело массой 2 кг скользит вниз по плоскости, наклоненной под углом 45° к горизонту. Высота плоскости составляет 50 см, коэффициент трения скольжения — 0,2. На сколько возрастет внутренняя энергия (в Дж) тела... | Яндекс.Репетитор

Задание#T13342

Тело массой кг скользит вниз по плоскости, наклоненной под углом

к горизонту. Высота плоскости составляет см, коэффициент трения скольжения —

На сколько возрастет внутренняя энергия (в Дж) тела и наклонной плоскости при соскальзывании тела от верхней точки плоскости к ее основанию?

Считайте, что ускорение свободного падения равно м/с

Показать разбор и ответ

При решении задач на движение тела вниз по наклонной плоскости нужно начинать с поиска ответа на вопрос, будет ли вообще тело двигаться. Ведь на него действует сила трения покоя, которая может изменять свое значение от до максимального, величину которого можно определить по закону Кулона — Амонтона:

Рассмотрим случай, когда тело находится на наклонной плоскости, угол которой увеличивают до тех пор, пока тело не начнет движение. Рассмотрим момент, предшествующий началу движения.

Запишем для тела закон Ньютона:

Спроектируем его на оси, показанные на рисунке:

По закону Кулона–Амонтона:

поэтому с учетом формулы :

Подставим формулу в :

Следовательно, если

тело будет скользить вниз по наклонной плоскости.

Проверим, выполняется ли это неравенство в нашем случае:

– условие истинно.

Значит тело будет ускоренно двигаться вниз по наклонной плоскости, так как в системе действуют неконсервативные силы (силы трения), их работа приведет к изменению внутренней энергии системы: