Небольшое тело соскальзывает по наклонной плоскости с высоты Н = 1,2 м. Наклонная плоскость переходит в "мертвую петлю". Найти работу силы трения, если известно, что сила, с которой действует тело на петлю в верхней точке, равна нулю, масса тела m = 10 г, радиус петли R = 0,4 м. Ускорение свободного падения g считать равным 10 м/с2

H = 1,2 м.

P = 0 Н.

m = 10 г = 0,01 кг.

R = 0,4 м.

g = 10 м/с².

А - ?

В начальный момент времени тело обладает потенциальной энергией Е0: Е0 = m * g * H.

В момент прохождения телом верхней точки мёртвой петли, оно имеет потенциальную Е1 = m * g * 2 * R и кинетическую энергию Е2 = m * V²/2.

Так как в верхней точке вес тела отсутствует, значит на тело действует только сила тяжести m * g.

m * а = m * g.

m * V²/R = m * g.

V² = g * R.

Е2 = m * g * R/2.

Работу силы трения А найдём по формуле: А = Е0 - Е1 - Е2 = m * g * H - m * g * 2 * R - m * g * R/2 = m * g * (H - 2 * R - R/2).

А = 0,01 кг * 10 м/с² * (1,2 м - 2 * 0,4 м - 0,4 м/2) = 0,02 Дж.

Ответ: сила трения выполнила работу А = 0,02 Дж.