Мальчик действует на движущийся по горизонтальному полу ящик массой m = 20 кг силой, направленной в сторону движения ящика и равной по модулю 50 Н. Коэффициент трения ящика о пол μ = 0,2. При этом за некоторое время ящик передвинулся на расстояние L = 2 м. Какую работу за это время совершат: а) мальчик; б) сила тяжести; в) сила трения; г) сумма всех сил, действующих на ящик? Увеличится или уменьшится скорость ящика за это время?

m = 20 кг.

g = 10 м/c².

μ = 0,2.

F = 50 Н.

L = 2 м.

Ам - ?

Ат - ?

Атр - ?

Ар - ?

Механическая работа А, совершённая силой F, определяется формулой: А = F * L * cosα, где L - перемещение тела под действием силы, ∠α - угол между направлением силы F и перемещением L

Так как мальчик действует силой на ящик в направлении перемещения, то ∠α = 0°.

Ам = F * L * cos0° = F * L.

Ам = 50 Н * 2 м = 100 Дж.

Сила тяжести m * g направленная всегда вертикально вниз, а ящик перемещают горизонтально, поэтому ∠α = 90°.

Ат = m * g * L * cos90° = 0 Дж.

Сила трения Fтр направленная в противоположенную сторону движения ящика, поэтому Атр = Fтр * L * cos180° = - Fтр * L.

Fтр = μ * m * g = 0,2 * 20 кг * 10 м/c² = 40 Н.

Атр = - 40 Н * 2 м = - 80 Дж.

Равнодействующая всех сил Fр будет векторной суммой: Fр = F + Fтр + m * g + N. Так как m * g = - N, и F и Fтр противоположено направленны, то Fр = F - Fтр.

Ар = (50 Н - 40 Н) * 2 м * cos0° = 20 Дж.

Скорость мальчика увеличится.

Ответ: Ам = 100 Дж, Ат = 0 Дж, Атр = - 80 Дж, Ар = 20 Дж.