2018-07-15
Кубик один раз перекатывают через ребро, а другой раз тащат. При каком значении коэффициента трения работа при перемещении кубика на одно и то же расстояние в том и другом случаях будет одинакова?
Решение:
При перекатывании кубика через ребро работа $A_{1} = \Delta W_{пот}$, где $\Delta W_{пот} = mgh_{2} - mgh_{1}$ — изменение потенциальной энергии кубика, $h_{1} = \frac{h}{2}, h_{2} = \frac{ \sqrt{2} }{2} h, h$ — длина ребра кубика, $h_{1}$ и $h_{2}$ - высоты центра тяжести кубика (рис.). При этом кубик перемещается на расстояние $h$. При перемещении кубика на то же расстояние работа совершается силой тяги, равной по модулю силе трения:
$A_{2} = Fh = F_{тр}h = \mu mgh$.
По условию, $A_{1} = A_{2}, \left ( \frac{ \sqrt{2} - 1 }{2} \right ) mgh = \mu mgh$, откуда $\mu = \frac{ \sqrt{2} - 1 }{2} \approx 0,2$.