Question

По наклонной плоскости длиной 5 метров вкатывают бочку, массой 200 кг, на платформу высотой 2 метра. Какое усилие при этом прилагают, если КПД=80%.

Answer 1

N=(Aпол/Aсов)*100%=(mgh/FL)*100%
F=(mgh/Ln)*100%
F=(0,2*10*2/5*0,8)*100%=100 Н

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения энергии. При вкатывании бочки на платформу потенциальная энергия бочки будет преобразовываться в кинетическую энергию и работу против сил трения.

Начнем с вычисления потенциальной энергии бочки на платформе. Потенциальная энергия вычисляется с помощью формулы:

ПЭ = m * g * h

где m - масса бочки (200 кг), g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,8 м/с²), h - высота платформы (2 м).

ПЭ = 200 кг * 9,8 м/с² * 2 м = 3920 Дж

Затем мы можем найти кинетическую энергию бочки, используя формулу:

КЭ = (1/2) * m * v²

где v - скорость бочки на платформе.

Поскольку энергия сохраняется, потенциальная энергия бочки преобразуется в кинетическую энергию:

ПЭ = КЭ

3920 Дж = (1/2) * 200 кг * v²

v² = (2 * 3920 Дж) / 200 кг v² = 39,2 м²/с² v ≈ 6,26 м/с

Теперь мы можем вычислить работу, которую нужно совершить, чтобы вкатить бочку на платформу. Работа вычисляется с помощью формулы:

Работа = сила * путь

Поскольку работа совершается против сил трения, величина работы будет равна силе трения умноженной на путь.

Для нахождения силы трения можно воспользоваться формулой:

Сила трения = сила тяжести * sin(θ) + сила наклона * cos(θ)

где сила тяжести = m * g (сила, с которой земля притягивает бочку), сила наклона = масса бочки * ускорение свободного падения * sin(θ) (сила, вызванная наклоном плоскости), θ - угол наклона плоскости.

Угол наклона плоскости можно найти, используя тангенс угла наклона:

tan(θ) = h / l

где h - высота платформы (2 м), l - длина плоскости (5 м).

tan(θ) = 2 м /