Дослід . Які наелектризовані тіла притягаються, а які відштовхуються? 1).На поліетиленову смужку покладіть поліетиленову смужку і розгладьте рукою (виконує кожен учень). Підніміть за кінці поліетиленові смужки і наближайте їх одну до одної. Що буде зі смужками?
2).Те ж саме виконайте з паперовими смужками.
3).Піднесіть одну до одної поліетиленову і паперову смужки гайте за їхньою взаємодією.
1). Перевірте, як залежить взаємодія заряджених тіл від відстані між зарядженими тілами?

2). Перевірте, чи зміниться взаємодія тіл, якщо їх потерти сильніше (надати більший заряд)

Проекция силы тяжести на нормаль к плоскости равна Fn = mgcos45° ;

Поскольку тело не «подпрыгивает» над плоскостью, то N = Fn = mgcos45° ;

Отсюда сила трения Fтр = μN = μmgcos45° ;

Работа силы трения: Aтр = –FтрS
(сила препятствует перемещению, поэтому минус)

S = H/sin45° ;

Aтр = –FтрH/sin45° = –μmgHcos45°/sin45° = –μmgHctg45° ;

Aтр = –μmgHctg45° = –0.2*30*9.8*20 = –1176 Дж ;

Проекция силы тяжести на плоскость равна Fт = mgsin45° ;

Из кинематического уравнения можно найти ускорение:

S = at²/2 ;

a = 2S/t² = 2H/[t²sin45°] ;

Из второго закона Ньютона:

[F–Fт–Fтр]/m = a,     найдём ведущую силу:

F = ma + Fт + Fтр = 2mS/t² + mgsin45° + μmgcos45° =
= ( 2H/[t²sin45°] + g ( sin45° + μcos45° ) ) m ;

Работа ведущей силы:

A = FS = ( 2H/[t²sin45°] + g ( sin45° + μcos45° ) ) mH/sin45° =
= ( 2H/[tsin45°]² + g ( 1 + μctg45° ) ) mH ;

A = ( 2H/[tsin45°]² + g ( 1 + μctg45° ) ) mH =
= ( 40/[17/√2]² + 9.8 ( 1 + 0.2 ) ) 30*20 = ( 8000/289 + 1176 )*6 = 7 220 Дж ;

Работа силы тяжести:

A = mg(–H) = –mgH ;

A = –mgH = –30*9.8*20 = –5 880 Дж .

Как легко видеть – работа ведущей силы на 160 Дж больше суммы работы силы трения и силы тяжести. Эта разница превращается в кинетическую энергию, с которой тело движется в конце.

Механическая работа. Мощность
Механическая работа

Если действующая на тело сила F вызывает его перемещение s, то действие этой силы характеризуется величиной, называемой механической работой (или, сокращенно, просто работой) .

Механической работой А называют скалярную величину, равную произведению модуля силы F, действующей на тело, и модуля перемещения s, совершаемого телом в направлении действия этой силы, т. е.
А=Fs.

В случае, описываемом формулой (3.9), направление перемещения тела совпадает с направлением силы. Однако чаще встречаются случаи, когда сила и перемещение составляют между собой угол, не равный н

Разложим силу F на две взаимно перпендикулярные составляющие F1 и F2 (F=F1+F2). Поскольку механическая работа - величина скалярная, то работа силы F равна алгебраической сумме работ сил F1 и F2, т. е. А=А1+А2.

Под действием силы F2 тело перемещения не совершает, так как F2^s. Поэтому A2=0. Следовательно, работа А=А1=F1s. Из рисунка видно, что F1=Fcosa. Поэтому
А=Fsсоsa. (3.10)

Таким образом, в общем случае механическая работа равна произведению модуля силы и модуля перемещения на косинус угла между направлениями силы и перемещения. Работа силы, направленной вдоль перемещения тела, положительна, а силы, направленной против перемещения тела, - отрицательна. По формулам (3.9) и (3.10) вычисляют работу постоянной силы. Единицу механической работы устанавливают из формулы (3.9). В СИ за единицу работы принята работа силы 1 Н при перемещении точки ее приложения на 1 м. Эта единица имеет наименование джоуль (Дж) :
1 Дж = 1Н·1м.