Номер 399, страница 102 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Какие силы здесь совершают работу?

Работа совершается только тогда, когда на тело действует сила, и тело перемещается под действием этой силы в направлении, не перпендикулярном направлению силы. Работа силы определяется по формуле $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{F}$ — модуль силы, $\text{s}$ — модуль перемещения, а $\alpha$ — угол между векторами силы и перемещения.
В данном случае на плуги действуют четыре основные силы:
1. Сила тяги трактора ($F_{тяги}$): направлена в сторону движения плугов. Так как направление силы совпадает с направлением перемещения, угол $\alpha = 0^\circ$, и эта сила совершает положительную работу.
2. Сила сопротивления почвы ($F_{сопр}$): направлена против движения плугов. Угол между силой и перемещением $\alpha = 180^\circ$, поэтому эта сила совершает отрицательную работу.
3. Сила тяжести ($F_{тяж}$): направлена вертикально вниз, перпендикулярно направлению горизонтального движения плугов. Угол $\alpha = 90^\circ$, и $\cos(90^\circ) = 0$. Следовательно, сила тяжести работу не совершает.
4. Сила реакции опоры ($\text{N}$): направлена вертикально вверх, также перпендикулярно перемещению. Угол $\alpha = 90^\circ$, поэтому сила реакции опоры работу не совершает.

Ответ: Работу совершают сила тяги трактора (положительную) и сила сопротивления почвы (отрицательную).

Чему равна работа равнодействующей силы?

В условии сказано, что трактор тянет плуги равномерно. Равномерное движение означает, что скорость тела постоянна ($v = \text{const}$), а его ускорение равно нулю ($a = 0$).
Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение: $F_{равн} = m \cdot a$.
Поскольку ускорение $a = 0$, то и равнодействующая сила также равна нулю: $F_{равн} = 0$.
Работа равнодействующей силы $A_{равн}$ на некотором перемещении $\text{s}$ вычисляется как $A_{равн} = F_{равн} \cdot s$. Так как $F_{равн} = 0$, то и работа равнодействующей силы равна нулю: $A_{равн} = 0$.
Этот же результат следует из теоремы о кинетической энергии, согласно которой работа равнодействующей силы равна изменению кинетической энергии тела: $A_{равн} = \Delta E_k = E_{k2} - E_{k1}$. При равномерном движении скорость не меняется, значит, не меняется и кинетическая энергия ($E_k = \frac{mv^2}{2}$), поэтому её изменение равно нулю ($\Delta E_k = 0$), и работа равнодействующей силы также равна нулю.

Ответ: Работа равнодействующей силы равна нулю.