Question

Пожалуйста срочно .Груз массой 0.4 кг равномерно переместили к вершине наклонной плоскости длиной 0.8 м и высотой 0,5 м. При этом приложена сила 10 Н. Каков КПД установки? a) Чему равен вес груза? b) Чему равна полезная работа?c) Чему равна полная работа?d) КПД наклонной плоскости?

Answer 1

Ответ:  2 Дж; 10 Дж; 25%; 4Н

Объяснение: КПД наклонной плоскости равно: η=(Ап/Аз)*100%, где: Ап-полезная работа; Аз-затраченная работа.

Ап=mgh=0,4*10*0,5=2 Дж;

Аз=F*s=10*0,8=8 Дж;

η=2/8*100=25%

Р=mg=0,4*10=4Н

Answer 2

Для решения задачи будем использовать следующие формулы:

1. КПД (КПД установки) вычисляется по формуле: $\text{КПД} = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная работа}}$

2. Вес груза ($F_{\text{вес}}$) можно вычислить как произведение массы на ускорение свободного падения: $F_{\text{вес}} = m \cdot g$ где $m$ - масса груза, $g$ - ускорение свободного падения (приближенно принимается равным $9.8 \ \text{м/c}^2$).

3. Полезная работа ($A_{\text{полезная}}$) можно вычислить как скалярное произведение силы и перемещения: $A_{\text{полезная}} = \vec{F} \cdot \vec{d}$ где $\vec{F}$ - сила, $\vec{d}$ - перемещение.

4. Полная работа ($A_{\text{полная}}$) также вычисляется как скалярное произведение силы и перемещения.

5. КПД наклонной плоскости ($\eta_{\text{накл. пл.}}$) можно вычислить как отношение полезной работы к полной работе: $\eta_{\text{накл. пл.}} = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{полная}}}$

Теперь приступим к решению:

a) $F_{\text{вес}} = m \cdot g$
Подставим $m = 0.4 \ \text{кг}$ и $g = 9.8 \ \text{м/c}^2$: $F_{\text{вес}} = 0.4 \ \text{кг} \cdot 9.8 \ \text{м/c}^2 = 3.92 \ \text{Н}$

b) $A_{\text{полезная}} = \vec{F} \cdot \vec{d}$
Подставим $\vec{F} = 10 \ \text{Н}$ (приложенная сила) и $\vec{d} = 0.8 \ \text{м}$ (длина наклонной плоскости): $A_{\text{полезная}} = 10 \ \text{Н} \cdot 0.8 \ \text{м} = 8 \ \text{Дж}$

c) Полная работа ($A_{\text{полная}}$) равна полезной работе, так как груз движется по наклонной плоскости без потерь.

d) $\eta_{\text{накл. пл.}} = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{полная}}}$
Подставим значения $A_{\text{полезная}} = 8 \ \text{Дж}$ и $A_{\text{полная}} = 8 \ \text{Дж}$: $\eta_{\text{накл. пл.}} = \frac{8 \ \text{Дж}}{8 \ \text{Дж}} = 1$

Таким образом, ответы на вопросы:

a) Вес груза $F_{\text{вес}} = 3.92 \ \text{Н}$
b) Полезная работа $A_{\text{полезная}} = 8 \ \text{Дж}$
c) Полная работа $A_{\text{полная}} = 8 \ \text{Дж}$
d) КПД наклонной плоскости $\eta_{\text{накл. пл.}} = 1$