Question

Похилою площиною піднімають візок масою 40 кг. Яку силу потрібно прикласти в напрямі руху візка, якщо довжина похилої площини 3 м, висота 1,2 м, ККД становить 75 %

Answer 1

Для вирішення цього завдання ми можемо використати принципи механіки, зокрема закон збереження енергії.

Перетворимо умову на числа: Маса візка (m) = 40 кг Довжина похилої площини (d) = 3 м Висота (h) = 1.2 м ККД (η) = 75% = 0.75

Спочатку обчислимо потенційну енергію візка на початку підйому, яка перетворюється на кінетичну енергію на кінці підйому.

Потенційна енергія на початку підйому (PE_start) = m * g * h де g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²)

PE_start = 40 кг * 9.8 м/с² * 1.2 м = 470.4 Дж

Оскільки ККД становить 75%, то ефективна робота, зроблена при піднятті візка, дорівнює:

Робота (W) = η * PE_start W = 0.75 * 470.4 Дж = 352.8 Дж

Також робота може бути обчислена як добуток сили (F) і відстані (d):

W = F * d

Тому сила, яку потрібно прикласти в напрямку руху візка, можна обчислити, виразивши F:

F = W / d = 352.8 Дж / 3 м = 117.6 Н

Отже, сила, яку потрібно прикласти в напрямку руху візка, становить 117.6 Н.