Question

Помогите, срочно, меня учитель спрашивает --> Найти КПД плоскости, угол наклона которой к горизонту 30 градусов, если нужно поднять груз массой 5 кг, а коэффициент трения равен 0,1.

Answer 1

Ответ:

0,85   (85%)

Объяснение:

α=30   μ=0,1   m=5 кг   η=?

===

η=m*g*h/(F*L)

h/L=sinα

F=m*g*sinα + μ*m*g*cosα=m*g*(sinα+μ*cosα)

η=sinα/(sinα+μ*cosα)=0.5/(0.5+0.1*0.866)=0.85

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

Answer 2

Для того чтобы найти КПД (коэффициент полезного действия) плоскости, на которой нужно поднять груз, мы можем воспользоваться следующими шагами:

1. Разложим силу тяжести на компоненты: Горизонтальная компонента: F_горизонт = F_тяжести * cos(угол наклона) Вертикальная компонента: F_вертикаль = F_тяжести * sin(угол наклона)

2. Вычислим силу трения, которая противодействует движению груза вдоль плоскости: F_трения = коэффициент_трения * F_вертикаль

3. Найдем работу, которую нужно выполнить, чтобы поднять груз на высоту h: Работа = F_горизонт * h

4. Теперь найдем работу, которую нужно затратить на преодоление силы трения: Работа_трения = F_трения * h

5. Вычислим КПД: КПД = Работа / (Работа + Работа_трения)

Теперь давайте выполним расчеты:

Дано: масса груза (m) = 5 кг угол наклона (угол) = 30 градусов коэффициент трения (коэффициент_трения) = 0.1

Переведем угол из градусов в радианы: угол_рад = 30 * (π / 180) ≈ 0.5236 рад

Вычислим силу тяжести (F_тяжести): F_тяжести = m * g где g ≈ 9.81 м/с² - ускорение свободного падения на Земле.

F_тяжести ≈ 5 кг * 9.81 м/с² ≈ 49.05 Н

Теперь найдем горизонтальную и вертикальную компоненты силы тяжести: F_горизонт = F_тяжести * cos(угол_рад) F_вертикаль = F_тяжести * sin(угол_рад)

F_горизонт ≈ 49.05 Н * cos(0.5236) ≈ 37.65 Н F_вертикаль ≈ 49.05 Н * sin(0.5236) ≈ 25.00 Н

Теперь вычислим силу трения: F_трения = коэффициент_трения * F_вертикаль F_трения ≈ 0.1 * 25.00 Н ≈ 2.50 Н

Допустим, нам нужно поднять груз на высоту h = 1 метр.

Теперь найдем работу, которую нужно выполнить, чтобы поднять груз на высоту h: Работа = F_горизонт * h Работа ≈ 37.65 Н * 1 м ≈ 37.65 Дж

И работу, которую нужно затратить на преодоление силы трения: Работа_трения = F_трения * h Работа_трения ≈ 2.50 Н * 1 м ≈ 2.50 Дж

Теперь найдем КПД: КПД = Работа / (Работа + Работа_трения) КПД ≈ 37.65 Дж / (37.65 Дж + 2.50 Дж) ≈ 0.9376

Ответ: КПД плоскости, угол наклона которой к горизонту 30 градусов и коэффициент трения равен 0,1, составляет примерно 0,9376 или около 93,76%.