Question

Тело массой 20 кг равномерно поднимают по наклонной плоскости, длина которой 4 м, а высота — 1 м. а) Найдите силу тяжести, действующую на груз. б) Найдите полезную работу по подъёму груза. в) Какую силу, направленную вдоль наклонной плоскости, прикладывают к грузу, если КПД наклонной плоскости равен 80 %?​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

m=20 кг    L=4 м    h=1 м    n=0.8 (80%)    Fт=?   Ап=?   F=?

===

а) Fт=m*g=20*10=200 H

б) Ап=Fт*h=200*1=200 Дж

в) n=Ап/(F*L)

F=Ап/(n*L)=200/(0.8*4)=62.5 H

============================

Answer 2

Для решения этой задачи используем следующие формулы:

а) Сила тяжести (вес) вычисляется как произведение массы тела на ускорение свободного падения (g ≈ 9,8 м/с²):

Fтяжести = m * g,

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения.

Подставляя значения:

m = 20 кг, g = 9,8 м/с²,

Fтяжести = 20 кг * 9,8 м/с² = 196 Н.

Ответ: Сила тяжести, действующая на груз, равна 196 Н.

б) Полезная работа по подъему груза вычисляется как произведение силы, действующей вдоль наклонной плоскости, на расстояние подъема:

Wполезная = Fподъема * h,

где Fподъема - сила, прикладываемая к грузу, h - высота подъема.

Подставляя значения:

Fподъема = 196 Н (сила тяжести), h = 1 м,

Wполезная = 196 Н * 1 м = 196 Дж.

Ответ: Полезная работа по подъему груза равна 196 Дж.

в) КПД (коэффициент полезного действия) наклонной плоскости определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии:

КПД = (Wполезная / Wзатраченная) * 100%,

где Wзатраченная - работа, затраченная на подъем груза.

Поскольку КПД = 80%, то:

80% = (Wполезная / Wзатраченная) * 100%.

Переставляя формулу и подставляя значение полезной работы:

Wзатраченная = Wполезная / (КПД/100%).

Wзатраченная = 196 Дж / (80/100) = 245 Дж.

Таким образом, затраченная работа равна 245 Дж.

Ответ: Сила, направленная вдоль наклонной плоскости и приложенная к грузу, равна 245 Дж.