Question

При равномерном перемещении груза массой 10 кг по наклонной плоскости динамометр, привязанный к грузу, показывал силу, равную 35 Н. Вычисли КПД наклонной плоскости, если длина её — 1,8 м, а высота — 20 см. (Принятьg≈10Нкг). Ответ (округли до целого числа): η≈ %.

Answer 1

Ответ:

32%

Объяснение:

Дано:

масса m=10 кг

сила F=35 н

длина L=1.8 м

высота h=20 см=0.2 м

КПД=?

Решение:

Работа по перемещению груза А=F*L=35*1.8=63 Дж

Полезная работa E=m*g*h=10*10*0,2=20 Дж (g=10 м/сек^2)

КПД=(Е/А) *100%=(20/63)*100=32%

Как-то так

Answer 2

КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение работы, совершенной силами, способствующими движению, к затраченной энергии. В данном случае, мы будем считать, что работа силы тяжести, способствующей движению груза вдоль наклонной плоскости, будет полезной работой.

Первым шагом нужно определить полезную работу. Полезная работа равна работе силы тяжести, перемещающей груз вдоль плоскости. Работа силы F по перемещению d выполняется по формуле:

$W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)$

где:

• F = 35 Н (сила, измеренная динамометром)
• d = 1,8 м (длина наклонной плоскости)
• θ - угол наклона наклонной плоскости к горизонту

Для определения угла наклона, нам нужно использовать высоту h и длину наклонной плоскости d:

$\sin(\theta) = \frac{h}{d}$

$\theta = \arcsin \left( \frac{h}{d} \right)$

Для данной задачи высота h = 20 см = 0,2 м, а длина d = 1,8 м:

$\theta = \arcsin \left( \frac{0,2}{1,8} \right) \approx 6,536^\circ$

Следовательно, угол наклона наклонной плоскости к горизонту примерно 6,536 градусов.

Теперь мы можем вычислить полезную работу:

$W = 35 \, \text{Н} \cdot 1,8 \, \text{м} \cdot \cos(6,536^\circ)$

Далее, зная, что $\cos(6,536^\circ) \approx 0,9972$, можно вычислить полезную работу.

После того, как мы найдем полезную работу, можем вычислить КПД:

$\eta = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная энергия}}$

Затраченная энергия - это работа, совершенная силой тяжести, перемещая груз вертикально вниз на высоту h:

$\text{Затраченная энергия} = m \cdot g \cdot h$

где:

• m = 10 кг (масса груза)
• g = 10 Н/кг (ускорение свободного падения)

Теперь мы можем вычислить КПД:

$\eta = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная энергия}}$

$\eta = \frac{W}{m \cdot g \cdot h}$

Подставив все значения и рассчитав, мы получим КПД. Округлив результат, получим ответ.