Question

Высота наклонной плоскости 0,2 м, её длина 0,5 м сила тяжести действующая на тело 4 Н, а сила тяги, действующая на тело вдоль наклонной плоскости 2 Н. а) записать формулу механической работы. (1 б) в) вычислить полезную работу при поднятии тела на высоту. (1 б) с) вычислить полную работу при движении тела по наклонной плоскости. (1 б) d) вычислить КПД наклонной плоскости. (1 б)

Answer 1

h = 0,2 м,

l = 0,5 м,

Fт = 4 Н,

F = 2 Н

a) A = F·s.

b) Aполезная = Fт·h = 4Н·0,2м = 0,8 Дж.

c) Aполная = F·l = 2Н·0,5м = 1 Дж.

d) η = Aполезная/Aполная = 0,8Дж/1Дж = 0,8 или 80%

Answer 2

а) Формула механической работы: $W = F \cdot d \cdot \cos(\theta),$ где: $W$ - механическая работа, $F$ - приложенная сила, $d$ - перемещение тела, $\theta$ - угол между направлением силы и направлением перемещения.

б) Полезная работа при поднятии тела на высоту: $W_{\text{полез}} = F_{\text{тяги}} \cdot h,$ где: $W_{\text{полез}}$ - полезная работа, $F_{\text{тяги}}$ - сила тяги, $h$ - высота подъема.

в) Полная работа при движении тела по наклонной плоскости: $W_{\text{полн}} = F_{\text{тяги}} \cdot s,$ где: $W_{\text{полн}}$ - полная работа, $F_{\text{тяги}}$ - сила тяги, $s$ - длина наклонной плоскости.

г) КПД наклонной плоскости: $\text{КПД} = \frac{W_{\text{полез}}}{W_{\text{полн}}} \cdot 100\%.$

Теперь подставим данные из задачи и решим:

Дано: $h = 0.2 \, \text{м}$, $s = 0.5 \, \text{м}$, $F_{\text{тяги}} = 2 \, \text{Н}$.

б) Полезная работа при поднятии тела на высоту: $W_{\text{полез}} = F_{\text{тяги}} \cdot h = 2 \, \text{Н} \cdot 0.2 \, \text{м} = 0.4 \, \text{Дж}.$

в) Полная работа при движении тела по наклонной плоскости: $W_{\text{полн}} = F_{\text{тяги}} \cdot s = 2 \, \text{Н} \cdot 0.5 \, \text{м} = 1 \, \text{Дж}.$

г) КПД наклонной плоскости: $\text{КПД} = \frac{W_{\text{полез}}}{W_{\text{полн}}} \cdot 100\% = \frac{0.4 \, \text{Дж}}{1 \, \text{Дж}} \cdot 100\% = 40\%.$

Таким образом, полезная работа при поднятии тела на высоту составляет 0.4 Дж, полная работа при движении тела по наклонной плоскости равна 1 Дж, и КПД наклонной плоскости составляет 40%.