Question

Тело массой 100 кг равномерно поднимают на высоту 150см с помощью наклонной плоскости, имеющей КПД 60%. Какая сила потребуется для равномерного поднятия груза, если длина наклонной плоскости 5м.

Answer 1

Ответ:

500 H

Объяснение:

m=100 кг    h=1.5 м    n=0.6 (60%)   L=5 м   F=?

===

n=Ап/Аз=m*g*h/(F*L)

F=m*g*h/(n*L)=100*10*1.5/(0.6*5)=500 H

===============================

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения энергии. Энергия, затраченная на подъем тела на наклонной плоскости, преобразуется в потенциальную энергию тела на высоте.

Первым шагом будет определение работы, которую нужно совершить, чтобы поднять тело на высоту 150 см. Работа равна изменению потенциальной энергии:

$W = \Delta PE = mgh,$

где:

• $m$ - масса тела (100 кг),
• $g$ - ускорение свободного падения (приближенно 9.81 м/с² на поверхности Земли),
• $h$ - высота подъема (150 см = 1.5 м).

Подставив значения, получим:

$W = 100 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 \times 1.5 \, \text{м} = 1471.5 \, \text{Дж}.$

Теперь учитываем КПД наклонной плоскости. КПД (коэффициент полезного действия) равен отношению полезной работы к затраченной работе:

$\text{КПД} = \frac{\text{полезная работа}}{\text{затраченная работа}}.$

Полезная работа в данном случае равна работе на подъеме:

$\text{полезная работа} = 1471.5 \, \text{Дж}.$

Теперь мы можем найти затраченную работу:

$\text{затраченная работа} = \frac{\text{полезная работа}}{\text{КПД}} = \frac{1471.5 \, \text{Дж}}{0.6} = 2452.5 \, \text{Дж}.$

Наконец, сила, которая потребуется для равномерного поднятия груза по наклонной плоскости, связана с работой через путь:

$W = F \cdot s,$

где $F$ - сила, $s$ - путь (длина наклонной плоскости, 5 м).

Таким образом, сила будет:

$F = \frac{W}{s} = \frac{2452.5 \, \text{Дж}}{5 \, \text{м}} = 490.5 \, \text{Н}.$

Итак, сила, которая потребуется для равномерного поднятия груза, составит около 490.5 Ньютона.