Санки массой 20 кг съезжают с горки высотой 4 м и внизу имеют скорость 6 м/с: найдите потери на трение

Решение по шагам

1. 1

   Шаг 1. Считаем энергию в двух точках

   Нулевой уровень высоты — подножие горки.

   Наверху санки покоятся, есть только потенциальная энергия: $E_1 = m g h$.

   Внизу высота нулевая, есть только кинетическая: $E_2 = \dfrac{m v^2}{2}$.

2. 2

   Шаг 2. Что значит разность энергий

   Сила трения не консервативна, поэтому механическая энергия убывает. Убыль в точности равна теплоте, выделившейся на склоне:

   $Q = |A_{\text{тр}}| = E_1 - E_2$.

   Сама работа силы трения отрицательна ($A_{\text{тр}} = -F_{\text{тр}} L$), потому что сила направлена против перемещения. Здесь $L$ — путь по склону, а не высота.