Question

Un corp de masă m =0,1 kg este lansat cu viteza iniţială v= 10m/s de-a lungul unei suprafeţe
orizontale pe care se mişcă cu frecare. Lucrul mecanic efectuat de forţa de frecare până la oprirea
corpului este:

Answer 1

Variatia energiei totale a unui corp este egala cu lucrul mecanic efectuat de toate fortele asupra respectivului obiect
$\Delta{E}=L_{total}$
Energia are 2 componente: energie cinetica si energie potentiala. Cum corpul merge asupra unei suprafete orizontale, prin referinta, se considera ca energia potentiala care actioneaza asupra corpului este nula.
Atunci variatia de energie va fi doar variatie de energie cinetica
$\Delta{E_{c}}=L_{total}$
Lucrul mecanic al fortelor depinde de totalitatea fortelor care actioneaza asupra obiectului. Cum corpul a fost lansat si nu mai actioneaza nici o forta asupra lui in afara de forta de frecare, atunci avem
$L_{total}=-L_{frecare}$ unde avem semnul negativ pentru ca forta de frecare actioneaza contrar deplasarii obiectului
Avem atunci
$L_{total}=-L_{frecare}=\Delta{E_{c}}=E_{cfinal}-E_{cinitial}\Rightarrow L_{frecare}=E_{cinitial}-E_{cfinal}$
Energia cinetica initiala este
$E_{cinitial}=\frac{m*v^{2}}{2}=\frac{0.1*100}{2}=5J$
Energia cinetica finala va fi 0, pentru ca obiectul se opreste si viteza devine 0
$E_{cfinal}=\frac{m*0}{2}=0J$
Atunci
$L_{frecare}=5J-0J=5J$