Question

4. Груз массой 30 кг перемещают по наклонной плоскости, прикладывая усилие 100 Н? Длина наклонной плоскости равна 3 м, высота - 50 см. (g = 10 Н/кг) 1.11 Определи полезную работу при подъеме груза на высоту1.12 Определи полную работу, совершаемую при движении груза по наклонной плоскости1.13 Вычисли КПД наклонной плоскости.​

Answer 1

Ответ: 150 Дж; 300 Дж; 50%

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

Ап=mgh=30*10*0,5=150 Дж;

Аз=F*s=100*3=300 Дж;

η=150/300*100=50%

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала найдем полезную работу, затем полную работу и, наконец, КПД наклонной плоскости.

1.11 Полезная работа при подъеме груза на высоту: Полезная работа (работа, совершенная над грузом) при подъеме груза на высоту можно вычислить по формуле: Полезная работа (Wп) = сила (F) × путь (d) где сила (F) равна 100 Н, а путь (d) равен высоте, на которую поднимается груз. Переведем высоту из сантиметров в метры: d = 50 см = 0,5 м

Теперь можем рассчитать полезную работу: Wп = 100 Н × 0,5 м = 50 Дж

1.12 Полная работа при движении груза по наклонной плоскости: Полная работа (Wполная) совершается при подъеме груза на высоту и при перемещении его по горизонтальной плоскости. Полная работа равна сумме работы при подъеме и работы при горизонтальном перемещении.

1.12.1 Работа при подъеме: Мы уже нашли эту работу в предыдущем ответе: Wподъем = 50 Дж

1.12.2 Работа при горизонтальном перемещении: Работа при горизонтальном перемещении равна силе, приложенной к грузу, умноженной на горизонтальное расстояние (путь), по которому груз перемещается. Горизонтальное расстояние равно длине наклонной плоскости.

Путь (d) = 3 м Сила (F) = 100 Н

Wгоризонталь = 100 Н × 3 м = 300 Дж

Теперь можем найти полную работу: Wполная = Wподъем + Wгоризонталь = 50 Дж + 300 Дж = 350 Дж

1.13 КПД наклонной плоскости: КПД (коэффициент полезного действия) наклонной плоскости можно определить, сравнивая полезную работу, совершенную наклонной плоскостью, с полной работой, совершенной над ней.

КПД = (Полезная работа / Полная работа) × 100%

КПД = (50 Дж / 350 Дж) × 100% ≈ 14,29%

КПД наклонной плоскости составляет примерно 14,29%. Это означает, что только около 14,29% работы, затраченной на подъем груза, оказывается полезной, а остальная часть идет на преодоление сил трения и других потерь.