Question

1. Какова длина наклонной плоскости, если при перемещении груза массой 1 кг была приложена сила 5 Н? Высота наклонной плоскости 0,2 м, а КПД 80%.2. Какая сила была приложена к длинному плечу рычага с КПД 40 %, если груз массой 100кг был поднят на высоту 10 см, а длинное плечо рычага опустилось на 50 см? 3. Вычисли КПД подвижного блока, если груз массой 40 кг был поднят на высоту 8 м, при этом была приложена сила 250 Н

Answer 1

1. Ответ: длина 1 метр. Почему получился ответ в метрах? Потому что Н и Дж не сокр-ся. Что такое Дж, это Н*м, запишем так, а Дж зачеркнем, остается Н/Н*м = м.
2. Ответ: 49 Н
3. Ответ: 78,4 %

Answer 2

Для решения данных физических задач, воспользуемся следующими формулами:

1. Работа (W) = Сила (F) * Расстояние (d) * cos(угол между силой и перемещением)
2. КПД (η) = (работа, совершенная полезной силой) / (потраченная работа)

Для первой задачи:

1. КПД (η) = 80% = 0.8
2. Масса груза (m) = 1 кг
3. Сила (F) = 5 Н
4. Высота наклонной плоскости (h) = 0.2 м

Длина наклонной плоскости (d) = ?

Сначала найдем работу, совершенную силой F: Работа (W) = F * d * cos(угол наклона) Поскольку груз поднимается вертикально на высоту h, угол наклона равен углу между силой и вертикалью (угол 90 градусов), а cos(90) = 0.

Таким образом, работа силы F = F * d * 0 = 0, значит, энергия не была потрачена на перемещение груза. В этой задаче нам не хватает информации для определения длины наклонной плоскости.

Для второй задачи:

1. КПД (η) = 40% = 0.4
2. Масса груза (m) = 100 кг
3. Высота подъема (h) = 10 см = 0.1 м
4. Длинное плечо рычага (L1) = 50 см = 0.5 м
5. Уменьшение длинного плеча (L2) = 10 см = 0.1 м

Сила, приложенная к длинному плечу рычага (F) = ?

Рассмотрим работу, совершенную грузом: Работа (W) = m * g * h, где g - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с^2)

Теперь рассмотрим потраченную работу при использовании рычага. Поскольку КПД (η) = (работа, совершенная полезной силой) / (потраченная работа), то работа, совершенная полезной силой, равна КПД * работа.

Работа, совершенная полезной силой = η * m * g * h

Сила, приложенная к длинному плечу рычага: F = Работа, совершенная полезной силой / (изменение длинного плеча рычага) F = (η * m * g * h) / (L1 - L2)

Теперь подставим известные значения: F = (0.4 * 100 кг * 9.8 м/с^2 * 0.1 м) / (0.5 м - 0.1 м) F = (0.4 * 100 * 9.8 * 0.1) / 0.4 F = 9.8 Н

Ответ: Сила, приложенная к длинному плечу рычага, равна 9.8 Н.

Для третьей задачи:

1. Масса груза (m) = 40 кг
2. Высота подъема (h) = 8 м
3. Сила (F) = 250 Н

КПД (η) = ?

Сначала найдем работу, совершенную силой F: Работа (W) = F * h

Теперь рассмотрим КПД (η), который определяется как отношение полезной работы к затраченной работе:

КПД (η) = (работа, совершенная полезной силой) / (потраченная работа) КПД (η) = W / (m * g * h)

Теперь подставим известные значения: КПД (η) = (250 Н * 8 м) / (40 кг * 9.8 м/с^2 * 8 м)

Выполняем вычисления: КПД (η) = 2000 Нм / (313.6 кг * м^2/с^2) ≈ 6.37

Ответ: КПД подвижного блока составляет примерно 6.37 (или около 6.4% в процентах).