Номер 857, страница 167 - гдз по физике 9 класс сборник задач Исаченкова, Дорофейчик

Решение

Да, сила трения покоя может совершать работу. Работа силы определяется как произведение модуля силы на модуль перемещения точки приложения силы и на косинус угла между ними: $A = F \cdot s \cdot \cos\alpha$.

Ключевым моментом является то, что сила трения покоя препятствует относительному движению (проскальзыванию) двух контактирующих поверхностей. Однако это не означает, что тело, на которое действует эта сила, не может двигаться в целом в выбранной системе отсчета. Если точка приложения силы трения покоя перемещается, то эта сила совершает работу.

Рассмотрим два примера:

1. Положительная работа. Ящик лежит в кузове грузовика. Грузовик начинает движение с ускорением, и ящик движется вместе с ним без проскальзывания. В инерциальной системе отсчета, связанной с землей, ящик перемещается вперед. Сила, которая сообщает ящику ускорение и заставляет его двигаться, — это сила трения покоя, действующая на ящик со стороны кузова. Эта сила направлена в сторону движения. Поскольку и сила, и перемещение направлены в одну сторону ($\alpha = 0$), сила трения покоя совершает положительную работу, увеличивая кинетическую энергию ящика.

2. Отрицательная работа. Человек идет по горизонтальной ленте транспортера, движущейся влево, при этом сам человек остается неподвижным относительно земли. Чтобы оставаться на месте, человек должен идти вправо относительно ленты. Сила трения покоя, действующая на подошвы его обуви со стороны ленты, направлена вправо (она и позволяет ему отталкиваться). Однако точка приложения этой силы (часть ленты под ногой) движется влево вместе с лентой. Поскольку сила направлена вправо, а перемещение точки ее приложения — влево ($\alpha = 180^\circ$), работа силы трения покоя, действующей на человека, отрицательна.

Таким образом, работа силы трения покоя не равна нулю, если точка приложения этой силы перемещается в рассматриваемой системе отсчета.

Ответ: Да, сила трения покоя может совершать работу, если точка приложения этой силы перемещается в выбранной системе отсчета. Работа может быть как положительной (когда сила сонаправлена с перемещением), так и отрицательной (когда сила направлена против перемещения).