Какие силы, действующие на тело при перемещении по горизонтальной поверхности с помощью нити, не выполняют работу?

Морской_Пляж

9

Для решения задачи, давайте сначала разберемся в определениях и свойствах каждой из сил, действующих на тело.

1) Гравитационная сила:
Гравитационная сила -- это сила притяжения, с которой Земля притягивает все тела к своему центру. Ее величина определяется законом тяготения Ньютона и выражается формулой F = m*g, где F - сила тяжести, m - масса тела, g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с^2 на поверхности Земли).

2) Сила натяжения нити:
Сила натяжения нити -- это сила, с которой тело держится на поверхности и не падает или не летит вверх. На горизонтальной поверхности сила натяжения нити направлена вдоль поверхности и перпендикулярна ей. Ее величина равна весу тела (силе тяжести) и также вычисляется по формуле F = m*g.

3) Сила нормальной реакции опоры:
Сила нормальной реакции опоры -- это сила, с которой опора действует на тело в ответ на его воздействие. Ее направление всегда перпендикулярно поверхности опоры. На горизонтальной поверхности сила нормальной реакции опоры направлена вверх и имеет такую же величину, как сила натяжения нити.

Теперь, чтобы понять какие силы не выполняют работу при перемещении тела по горизонтальной поверхности с помощью нити, нам нужно вспомнить определение работы. Работа силы считается выполненной, если приложенная сила имеет перемещение вдоль направления силы. Если перемещение происходит перпендикулярно направлению силы, то работа над телом не выполняется.

Теперь рассмотрим каждую из сил:

а) Гравитационная сила:
При перемещении тела по горизонтальной поверхности с помощью нити, гравитационная сила действует вертикально вниз, тогда как перемещение происходит горизонтально. Так как перемещение и гравитационная сила перпендикулярны друг другу, то гравитационная сила не выполняет работу.

б) Сила натяжения нити:
Сила натяжения нити направлена вдоль поверхности и имеет то же направление, что и перемещение тела. Поэтому сила натяжения нити выполняет работу.

в) Сила нормальной реакции опоры:
Сила нормальной реакции опоры направлена вверх, тогда как перемещение происходит горизонтально. Так как перемещение и сила нормальной реакции опоры перпендикулярны друг другу, то сила нормальной реакции опоры не выполняет работу.

Итак, ответ на задачу: гравитационная сила (а) и сила нормальной реакции опоры (в) не выполняют работу при перемещении тела по горизонтальной поверхности с помощью нити. Только сила натяжения нити (б) выполняет работу.