Podczas pisania wypracowania cały czas siedzisz w jednym miejscu (np. przy biurku). Ruch wykonuje jedynie pisząca ręka. Jednak przemieszczenie związane z tym ruchem jest bliskie zeru (łącznie ręka przemieszcza się z jednej krawędzi kartki do drugiej). Także siła towarzysząca temu przemieszczeniu ma niewielką wartość. Oznacza to, że wykonana praca również jest niewielka i nie uzasadnia – z punktu widzenia fizyki i pojęcia pracy mechanicznej – stwierdzenia, że autor wypracowania się napracował.

Skoro pod wpływem siły $\overrightarrow{F}$ oraz siły tarcia $\overrightarrow{T}$ klocek porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym, to obowiązuje związek:

Przypomnij sobie, jak wyraża się wartość siły tarcia kinetycznego;
uwzględnij fakt, że jest ona skierowana przeciwnie do siły $\overrightarrow{F}$;
wyraź wartość $F$ przez dane zadania.

Wartość siły można wyznaczyć, analizując podaną zależność drogi od czasu. W  ruchu jednostajnie przyspieszonym, ogólna postać tej zależności to:

$s(t)=v_{0}t+\frac{1}{2}{\mathit{at}}^2$

Porównując ten wzór z danym w zadaniu, możesz określić wartość przyspieszenia i prędkości początkowej.

$s\left(t\right)=C{t}^2+Dt$ oraz $s\left(t\right)=v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2$

Z tego wynika, że:

$D=v_0$ oraz $C=\frac{1}{2}a$, czyli $a=2C$

Stąd:

$D=10\frac{m}{s}$ oraz $a=4\frac{m}{s^2}$

Siła działająca na klocek: $F=ma=1kg\cdot 4\frac{m}{s^2}=4N$

Droga przebyta przez klocek po 3 sekundach: $s\left(3s\right)=2\frac{m}{s^2}\cdot 9s^2+10\frac{m}{s}\cdot 3s=48m$

Wykonana praca: $W=Fs=4N\cdot 48m=192J$

Zwróć uwagę na podobieństwo tego zadania do zadania 6. Przeanalizuj podpowiedź oraz rozwiązanie tamtego zadania. Uogólnij je, przystosowując do sytuacji, w której nie są podane wartości liczbowe danych w zadaniu.

Ruch skrzyni jest jednostajny – oznacza to, że siły lub ich składowe działające w kierunku ruchu muszą się równoważyć.

Siły działające na ciało to siła ciężkości, siła tarcia oraz przyłożona zewnętrzna siła F. Rozłóż działające siły na składowe w kierunku ruchu (wzdłuż równi) oraz prostopadłe do tego kierunku. Zapisz warunek równoważenia się tych składowych.

Siła tarcia jest proporcjonalna do siły nacisku klocka na podłoże. Wypadkowy nacisk spowodowany jest przez prostopadłą do ruchu składową siły ciężkości oraz składową siły F, działającą w tym samym kierunku.