Корнеева Т.П. Сборник задач по физике. Механика 2. Задача 4.1

Какую работу совершает сила $F=30N$, приложенная вдоль наклонной плоскости к грузу массой $m=3kg$, если груз поднимается на высоту $h=2.5m$ с ускорением $a=5{\frac {m}{s^{2}}}$ ? Трение о плоскость отсутствует.

По второму закону Ньютона

$F-mg\sin \alpha =ma$

Откуда

$\sin \alpha ={\frac {F-ma}{mg}}$

Длина накдонной плоскости равна

$L={\frac {h}{\sin \alpha }}={\frac {hmg}{F-ma}}$

Работа силы равна

$w=FL={\frac {Fhmg}{F-ma}}=150J$