Question

ящик массой 400 кг равномерно и прямолинейно поднимают по наклонной плоскости на высоту 3 метра под действием силы, направленной вдоль наклонной плоскости. Какова эта сила, если длина наклонной плоскости 20 м, КПД-50%? (g=10H/м)

Answer 1

Дано:           Решение:
m=400кг       КПД=Апол/Азат
h=3м             Апол=Fтяж*h, Fтяж=m*g ⇒ Апол=m*g*h
L=20м            Азат=Fтяг*L
КПД=0,5       
g=10Н/кг       КПД=m*g*h/Fтяг*L   ⇒  Fтяг=m*g*h/КПД*L
Найти:          Fтяг=400*10*3/0.5*20=1200 Н
Fтяг-?                                                              Ответ: 1200 Н

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся основным принципом работы силы и эффективности (КПД).

Первым шагом определим работу, которую необходимо выполнить, чтобы поднять ящик на высоту 3 метра.

Работа (W) = масса * ускорение свободного падения * высота W = 400 кг * 10 м/с² * 3 м = 12000 кг * м² / с² = 12000 Дж

Теперь учитывая эффективность, которая определяется как отношение полезной работы (сделанной работы) к затраченной работы, мы можем найти полезную работу:

Полезная работа (W_полезная) = КПД * работа W_полезная = 0.50 * 12000 Дж = 6000 Дж

Длина наклонной плоскости (L) = 20 м

Теперь определим силу (F), необходимую для поднятия ящика:

Полезная работа (W_полезная) = сила * расстояние 6000 Дж = F * 20 м

Теперь найдем силу (F):

F = 6000 Дж / 20 м = 300 Н

Таким образом, необходимая сила для поднятия ящика массой 400 кг на высоту 3 метра при КПД 50% составляет 300 Н.