Sanie o całkowitej masie 50 kg ciągnięte są na odcinku 20 metrów (μK = 0,20 ) ze stałą prędkością skierowaną pod kątem 25∘ względem poziomu. Oblicz:
a. pracę przyłożonej siły,
b. pracę siły tarcia,
c. pracę całkowitą.
Powinno wyjść w: a) 2,22 kJ b) -2,22 kJ c) 0 kJ


Odpowiedź :

m=50 kg

s=20 m

μ=0,2

α=25°

g=10 N/kg

Wf=?

Wt=?

W=?

Ft=(m*g-F*sin(α))*μ (siła tarcia)

Fn=F*cos(α) (siła napędowa)

Fn-Ft=0 (ponieważ ruch z przyspieszeniem a=0, stała prędkość)

F*cos(α)-(m*g-F*sin(α))*μ=0

F*cos(α)-m*g*μ+F*sin(α)*μ=0

F*(cos(α)+sin(α)*μ)=m*g*μ

F=(m*g*μ)/(cos(α)+sin(α)*μ)

F=(50*10*0,2)/(cos(25)+sin(25)*0,2)

F=100,9 N

Ff=(50*10-100,9*sin(25))*0,2

Ft=91,5 N

Fn=91,5 N

Wt=-Ft*s

Wt=-91,5*20

Wt= -1,8 kJ (praca siły tarcia)

Wn=Fn*s

Wn=91,5*20

Wn= 1,8kJ (praca przyłożonej siły)

Wc=Wn+Wt

Wc=-1,8+1,8

Wc=0 J (praca całkowita)