Помгите с ПОЛНЫМ объяснениемКакую работу исполняет лошадка на пути 50 м,

Дано: s = 50 м; m = 200 кг; = 45; = 0,01; a = 1,65 м/с; g = 10 м/с

Отыскать: A - ?

Решение. По определению A = Fscos.

Тело движется под действием четырёх сил: силы тяжести mg, сила N обычной реакции опоры, сила тяги Fтяги и сила трения Fтр. Тело увеличивает скорость собственного движения, потому ускорение сонаправлено (то есть направлено в одном направлении) движению тела.

Выполним объяснительный набросок, указав на нём силы, действующие на тело, направления скорости и ускорения движения.

Свяжем систему координат с телом на поверхности Земли, ось OY направим вертикально ввысь, ось OX - горизонтально, в направлении движения тела.

Запишем 1-ый 2-ой закон Ньютона в ВЕКТОРНОМ виде:

Fтяги + N + Fтр + mg = ma.

Спроецируем уравнение на оси координат (сила тяги Fтяги не лежит на оси координат, потому для нахождения её проекций опустим из конца вектора Fтяги перпендикуляры на оси OX и OY: Fтяги_х = Fтягиcos; Fтяги_у = Fтягиsin) и запишем выражение для силы трения:

OX: Fтягиcos - Fтр = ma

OY: Fтягиsin + N - mg = 0

Fтр = N

Решив полученную систему уравнений, найдём Fтяги:

Fтягиsin + N - mg = 0 N = mg - Fтягиsin Fтр = N = (mg - Fтягиsin).

Fтягиcos - Fтр = ma Fтяги = ma + Fтр Fтяги = ma + (mg - Fтягиsin) Fтяги = ma + mg - Fтягиsin Fтяги (1 + sin) = m(a + g) Fтяги = m(a + g)/(1 + sin).

Подставим в формулу работы выражение F = Fтяги = m(a - g)/(1 + sin) и будем иметь: A = mscos(a + g)/(1 + sin)

Определим значение разыскиваемой величины:

[A] = (кг м (м/с + м/с))/1 = кг м м/с = Н м = Дж.

А = 200 50 cos45(1,65 + 0,01 10)/(1 + 0,01 sin45) 7071 1,75/1 = 12374 Дж.

Ответ: лошадка выполнит работу A 12374 Дж.