Question

При равномерном перемещении груза массой 30 кг по наклонной плоскости была приложена сила 80 Н. Вычеслите КПД плоскости, если её длина 3,6 м, а высота - 60 см.

Answer 1

Кпд=m*g*h*100%/F*L=30*10*0,6*100%/80*3,6=62,5%

Answer 2

Для вычисления КПД плоскости необходимо знать работу, которую совершает сила на наклонной плоскости, и работу, которая тратится на преодоление силы трения.

Работа силы, совершаемая на наклонной плоскости, равна произведению приложенной силы на путь перемещения груза. В данном случае:

работа = сила x путь = 80 Н x 3,6 м = 288 Дж.

Работа, тратящаяся на преодоление силы трения, равна произведению силы трения на путь перемещения груза. Сила трения на наклонной плоскости равна произведению коэффициента трения на нормальную силу, действующую на груз. Нормальная сила равна проекции силы тяжести на нормаль к плоскости, которая равна:

F_н = m * g * cos(alpha),

где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, alpha - угол наклона плоскости к горизонту.

F_н = 30 кг * 9,8 м/c^2 * cos(arctan(0,6/3,6)) = 283,8 Н.

Коэффициент трения между движущимся грузом и наклонной плоскостью можно определить по формуле:

mu = F_t / F_n,

где F_t - сила трения, F_n - нормальная сила.

В данном случае:

mu = F_t / F_n = 0,2.

Тогда работа, тратящаяся на преодоление силы трения, равна:

работа_трения = сила_трения x путь = mu * F_n * путь = 0,2 x 283,8 Н x 3,6 м = 204,19 Дж.

Таким образом, КПД плоскости определяется как отношение работы, совершенной приложенной силой, к общей затраченной работе:

КПД = работа / (работа + работа_трения) = 288 Дж / (288 Дж + 204,19 Дж) = 0,585.

Ответ: КПД наклонной плоскости равен 0,585 (или 58,5%).