Dane:

$s=2\text{m}$  

$m=80\text{kg}$  

$f=0,4$  

Rozwiązując to zadanie skorzystamy również z:

▶ wartość przyspieszenia ziemskiego: $g=10\frac{\mathrm{m}}{{\mathrm{s}}^2}$.

Szukane:

$W=?$  

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie pracy, jaką wykonał Wojtek w czasie przesuwania szafy. Pracę wykonaną przez siłę, która jest równoległa do kierunku zmiany położenia ciała obliczymy ze wzoru:

$W=F\cdot s$

gdzie:

$W$ - praca wykonana przez działającą siłę, 

$F$ - wartość działającej siły,

$s$ - droga pokonana przez ciało w wyniku działania siły. 

My szukamy pracy, jaką wykonał Wojtek, czyli pracy wykonanej przez mięśnie Wojtka. Znamy drogę, jaką pokonała szafa. W treści zadania nie podano, aby szafa poruszała się z przyspieszeniem, dlatego możemy założyć, że poruszała się ruchem jednostajnym. W związku z tym zgodnie z I zasadą dynamiki Newtona siła, z jaką Wojtek działał na szafę, była równoważona przez siłę tarcia kinetycznego szafy:

$F=T$

Wartość siły tarcie kinetycznego obliczamy z zależności:

$T=fN$

gdzie:

$T$ - wartość siły tarcia kinetycznego, 

$f$ - wartość współczynnika tarcia kinetycznego, 

$N$ - wartość siły nacisku szafy na podłoże. 

Szafa w całości naciska na poziome podłoże, czyli wartość siły nacisku szafy na podłoże odpowiada ciężarowi tej szafy:

$N=F_g$

gdzie:

$F_g$ - wartość siły ciężkości szafy. 

 Wartość siły ciężkości szafy przedstawimy wzorem:

$F_g=mg$

gdzie:

$m$ - masa szafy, 

$g$ - wartość przyspieszenia ziemskiego. 

Oznacza to, że pracę wykonaną przez Wojtka możemy ostatecznie przedstawić wzorem:

$W=F\cdot s$

$W=T\cdot s$

$W=fNs$

$W=f{F}_{g}s$

$W=fmgs$

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$W=0,4\cdot 80\text{kg}\cdot 10\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2}\cdot 2\text{m}=$

$=640\text{kg}\cdot \frac{{\text{m}}^2}{{\text{s}}^2}=640\text{J}$

Odpowiedź: Praca wykonana przez Wojtka wynosi 640 J.