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:

\[Сила \: трения = Коэффициент \: трения \times Нормальное \: усилие\]

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:
\(Нормальное \: усилие = 300 \: \text{кг} \times 9,8 \: \text{м/с}^2\)

2. Посчитаем силу трения:
\(Сила \: трения = 0,02 \times Нормальное \: усилие\)

3. Теперь можем рассчитать работу лошади:
\(Работа = Сила \: трения \times Расстояние\)

Подставим значения и выполним расчеты:

1. \(Нормальное \: усилие = 300 \: \text{кг} \times 9,8 \: \text{м/с}^2 = 2940 \: \text{Н}\)

2. \(Сила \: трения = 0,02 \times 2940 \: \text{Н} = 58,8 \: \text{Н}\)

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).