Question

Упражнения 5.7 1. По наклонному помосту длиной 4,5 м на высоту 1,5 м втянут ящик массой 30 кг. Сила трения ящика опoмoст составляет 20 Н. Каковы полезная и полная работы, произведенные при этом, а также КПД пoмoстa? 400 С решением и объяснением ЕСЛИ Неправильно БАН БАН БАН БАН БАН БАН БАН БАН БАН

Answer 1

Ответ:

ответ на фотографии с решением

Answer 2

Для решения этой задачи о работе, полезной работе, полной работе и КПД помоста, мы будем использовать следующие формулы:

1. Полная работа (работа вся система): $W_{\text{полная}} = F_{\text{подъема}} \cdot d$

2. Полезная работа (работа, совершенная над ящиком): $W_{\text{полезная}} = (F_{\text{подъема}} - F_{\text{трения}}) \cdot d$

3. КПД (коэффициент полезного действия): $КПД = \frac{W_{\text{полезная}}}{W_{\text{полная}}}$

Данные:

• Длина помоста ($d$) = 4.5 м
• Высота подъема ($h$) = 1.5 м
• Масса ящика ($m$) = 30 кг
• Сила трения ($F_{\text{трения}}$) = 20 Н (сила трения против движения ящика по помосту)

Сначала найдем силу подъема ($F_{\text{подъема}}$), которую нужно преодолеть, чтобы поднять ящик на высоту $h$. Мы можем использовать закон сохранения энергии:

$E_{\text{начальная}} + W_{\text{подъема} } = E_{\text{конечная}}$

Начальная энергия ($E_{\text{начальная}}$) равна нулю, так как ящик находится на покое, а конечная энергия ($E_{\text{конечная}}$) равна потенциальной энергии ящика на высоте $h$. Таким образом:

$W_{\text{подъема}} = m \cdot g \cdot h$

где $m$ - масса ящика, $g$ - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,81 м/с²), $h$ - высота подъема.

$W_{\text{подъема}} = 30 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с²} \cdot 1.5 \, \text{м} = 441.45 \, \text{Дж}$

Теперь мы можем найти полезную работу:

$W_{\text{полезная}} = (F_{\text{подъема}} - F_{\text{трения}}) \cdot d$

$W_{\text{полезная}} = (441.45 \, \text{Дж} - 20 \, \text{Н}) \cdot 4.5 \, \text{м} = 1991.525 \, \text{Дж}$

Наконец, мы можем найти КПД помоста:

$КПД = \frac{W_{\text{полезная}}}{W_{\text{полная}}}$

$КПД = \frac{1991.525 \, \text{Дж}}{441.45 \, \text{Дж}} \approx 4.51$

Таким образом, полная работа, произведенная при поднятии ящика на помост, составляет 441.45 Дж, полезная работа (работа, которая используется на подъем) составляет 1991.525 Дж, и КПД помоста примерно 4.51, что означает, что более 4 раза больше работы было затрачено, чем полезной работы, и КПД довольно низкий.