Какую работу совершила лошадь, тянущая сани массой 300кг на расстояние 3км? Коэффициент трения между металлом и снегом

Медвежонок

42

Хорошо, чтобы рассчитать работу, совершенную лошадью, нам необходимо использовать формулу для работы:

$$Работа=Сила\times Расстояние$$

Сначала нам нужно найти силу, с которой лошадь тянет сани. Для этого мы воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит: сила = масса $\times$ ускорение.

Так как мы имеем дело с равномерным движением, ускорение будет равно нулю. Поэтому сила будет определяться только силой трения.

Формула для силы трения выглядит следующим образом:

$$Силатрения=Коэффициенттрения\times Нормальноеусилие$$

Нормальное усилие направлено перпендикулярно поверхности и равно весу тела, поэтому в данном случае оно будет равно массе саней $\times$ ускорение свободного падения (т.к. продукт массы и ускорения равен силе веса).

Теперь мы можем выполнить необходимые вычисления:

1. Вычислим нормальное усилие:
$Нормальноеусилие=300\text{кг}\times 9,8{\text{м/с}}^2$

2. Посчитаем силу трения:
$Силатрения=0,02\times Нормальноеусилие$

3. Теперь можем рассчитать работу лошади:
$Работа=Силатрения\times Расстояние$

Подставим значения и выполним расчеты:

1. $Нормальноеусилие=300\text{кг}\times 9,8{\text{м/с}}^2=2940\text{Н}$

2. $Силатрения=0,02\times 2940\text{Н}=58,8\text{Н}$

3. $Работа=58,8\text{Н}\times 3\text{км}$

Теперь рассчитаем работу:

$Работа=58,8\text{Н}\times 3000\text{м}$

$Работа=176400\text{Дж}$

Таким образом, лошадь совершила работу, равную 176400 Дж (джоуля).