Об одной задаче из сборника для подготовки к ЕГЭ и типичной ошибке

Начну с задачи.

Скорость грузовика  массой m = 10 т увеличилась от 36 км/ч  до 72 км/ч. Работа равнодействующей приложенных к телу сил равна

1) 1,5 МДж    2) 2 МДж    3) 2,5 МДж 4) 3 МДж      

Большинство школьников вычисляют возрастание кинетической энергии грузовика, получают 1,5 МДж, полагают, что эта величина и равна искомой работе равнодействующей. Также полагают и авторы задачи, судя по ответу.

Но, давайте посмотрим на ситуацию внимательней. Равнодействующая сила, чью работу нашли, из каких сил складывается? Какие тела действуют на грузовик? Давайте нарисуем эти силы.

Вот  наш грузовик на рисунке. Пусть для простоты у него все колеса ведущие и забудем про массу колес, считая, что она много меньше массы всего остального. К каждому колесу приложена со стороны асфальта сила трения, направленная вперед. Мешают ехать автомобилю сила сопротивления воздуха и сила трения качения. Давайте забудем и  об этих неприятностях, они для нашего разговора не важны. В таком приближении равнодействующая сила, ответственная за ускорение грузовика – это сила трения. Сила трения покоя. Нижняя точка колеса, к которой приложена сила трения, неподвижна относительно асфальта. Это означает в соответствии с определением понятия «работа силы», что в нашей задаче работа равнодействующей силы не полтора мегаджоуля, а ноль. Отсутствует непременное условие не нулевой работы – перемещение точки приложения силы. 

И такой результат успокаивает. Ведь, если бы сила трения совершала работу, то это означало бы, что от асфальта к грузовику идет поток энергии, текут джоули. Но у асфальта нет энергии. Это сжатая пружина может передать свою энергию шарику, с ней контачащему. В ней, в деформированной пружине, есть потенциальная упругая энергия. А, в асфальте ничего подобного нет. И он, асфальт, работы не совершает.