Question

ДАЮ 30 БАЛЛОВ!! Яка силу потрібно прикласти до вантажу масою 185 кг, щоб рівномірно його підняти по похилій площині, що має ККД 60%? Висота похилої площини дорівнює 1,2 м, а довжина 37 м. =10Н/кг

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m = 185 кг

КПД = 60%

h = 1,2 м

S = 37 м

_________

F - ?

1)

Полезная работа:

Апол = m·g·h = 185·10·1,2 = 2 220 Дж

2)

Совершенная работа:

Асов = F·S = 37·F   Дж

3)

КПД = Апол·100% / Асов

60% = 2220·100% / (37·F)

Отсюда сила:

F = 2220·100% / (37·60%) = 100 Н

Answer 2

Для розв'язання цього завдання нам потрібно визначити силу, яку треба прикласти до вантажу, щоб підняти його по похилій площині з заданою висотою та довжиною, з урахуванням ККД.

Спершу, давайте визначимо працю, яку потрібно виконати, щоб підняти вантаж на задану висоту. Прямий шлях це просто підняти його вертикально вгору, але наш вантаж буде рухатись вздовж похилої площини.

Праця може бути обчислена за формулою: $Праця = сила \cdot відстань \cdot \cos(кут)$

Де:

• Сила - сила, яку потрібно прикласти до вантажу, щоб підняти його по похилій площині.
• Відстань - довжина похилої площини (37 м).
• Кут - кут нахилу площини, який можна знайти за допомогою тангенса висоти та довжини.

$\tan(кут) = \frac{висота}{довжина}$ $кут = \arctan\left(\frac{1.2}{37}\right)$

Знаючи кут, ми можемо знайти косинус цього кута, який буде використовуватись у формулі для обчислення праці.

$\cos(кут) = \cos\left(\arctan\left(\frac{1.2}{37}\right)\right)$

Тепер ми можемо обчислити працю, враховуючи величину сили та інші параметри.

$Праця = сила \cdot 37 \cdot \cos\left(\arctan\left(\frac{1.2}{37}\right)\right)$

За визначенням, ККД (Коефіцієнт Корисної Дії) визначається як відношення виконаної корисної роботи до витраченої енергії. У даному випадку, виконана корисна робота - це підняття вантажу на висоту 1.2 метра.

$ККД = \frac{виконана\;робота}{витрачена\;енергія}$

Ми можемо записати це як: $ККД = \frac{Праця}{витрачена\;енергія}$

Отже, ми можемо знайти витрачену енергію: $витрачена\;енергія = \frac{Праця}{ККД}$

Вам також дано, що 1 Н (ньютон) сили дорівнює 1 кг маси (це відношення є виміром прискорення вільного падіння на Землі).

Отже, сила може бути визначена як: $сила = маса \cdot прискорення$

Підставляючи вираз для прискорення (1 Н/кг), ми отримаємо: $сила = маса \cdot 1$

Тепер, ми можемо підставити цей вираз для сили у вираз для витраченої енергії:

$витрачена\;енергія = \frac{Праця}{ККД} = \frac{сила \cdot 37 \cdot \cos\left(\arctan\left(\frac{1.2}{37}\right)\right)}{ККД}$

$витрачена\;енергія = \frac{185 \cdot 37 \cdot \cos\left(\arctan\left(\frac{1.2}{37}\right)\right)}{0.60}$

Значення витраченої енергії буде в джоулях. Ваше завдання - знайти величину сили (в ньютонах), яку потрібно прикласти до вантажу, використовуючи дане відношення маси та сили (10 Н/кг). Тобто:

$сила = маса \cdot відношення$

$сила = 185 \cdot 10$

Тепер ми можемо використовувати визначені вище значення сили та витраченої енергії для знаходження праці. Просто поділимо витрачену енергію на силу:

$Праця = \frac{витрачена\;енергія}{сила}$

Підставляючи значення витраченої енергії та сили, отримаємо:

$$$$