Вопрос. На горизонтальной поверхности лежит доска, на которой покоится небольшой брусок массы
Задача. Модель бульдозера должна вытеснить за пределы поля небольшую коробку. Скорость модели направлена перпендикулярно краю поля, а ковш повернут на угол относительно этого края (см. рисунок). Начальное расстояние от коробки до края поля
Ответ на вопрос. Количество тепла равно модулю работы силы трения скольжения, которая равна цmg, а относительно смещение бруска и доски равно Итак,
Решение задачи. Коробка двигалась бы перпендикулярно краю поля, если бы не скользила по ковшу. Но в этом случае также была бы направлена и равнодействующая сил трения о ковш и силы нормальной реакции ковша. Но тогда между этими силами выполнялось бы соотношение
что невозможно, ибо Значит, коробка скользит по ковшу. Поэтому результирующая сила направлена под углом к силе то есть под углом к перпендикуляру к краю поля. Значит,
Так как скорость модели постоянна, то и скорость коробки почти на всем пути постоянна, и поэтому сила равна по величине силе трения коробки о пол Тогда
и соотношение количеств теплоты, выделившиеся из-за трения между ковшом и коробкой и между коробкой и полом
где s — величина проскальзывания коробки по ковшу, а и S — путь коробки по полу. Из геометрии находим; что
a
Итак,
Ответ: