Question

Груз массой 5 кг равномерно переместили к вершине наклонной плоскости, длиной 2,5 м и высотой 40 см. Какая сила, направленная параллельно длине наклонной плоскости, была приложена при перемещении, если КПД наклонной равен 40 %? с дано и решением, пожалуйста даю 35 балов​

Answer 1

Дано:

m = 5 кг

h = 0,4 м

s = 2,5 м

η = 0,4

g = 10 м/с²

F - ?

Решение:

η = Aп/Аз

Ап = mgh

Aз = Fs

η = mgh/(Fs)

F*η = mgh/s

F = mgh/(ηs) = 5*10*0,4/(0,4*2,5) = 20 Η

Ответ: 20 Н.

Answer 2

Для решения этой задачи сначала найдем работу, совершенную при перемещении груза по наклонной плоскости. Затем, используя КПД, найдем приложенную силу.

1. Работа (работа в данном случае - перемещение груза вверх по наклонной плоскости):

   Работа (W) = Изменение потенциальной энергии (ΔPE)

   ΔPE = m * g * h

   Где:

   • m - масса груза (5 кг)
   • g - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с²)
   • h - высота наклонной плоскости (40 см = 0,4 м)

   ΔPE = 5 кг * 9,8 м/с² * 0,4 м = 19,6 Дж

2. Теперь мы знаем, что работа составляет 19,6 Дж.

3. Теперь найдем работу, совершенную приложенной силой (работа приложенной силы).

   Работа = Приложенная сила * Путь

   Работа = F * s

   Где:

   • F - приложенная сила (которую мы хотим найти)
   • s - путь (длина наклонной плоскости, 2,5 м)

   Теперь мы можем найти F:

   F * 2,5 м = 19,6 Дж

   F = 19,6 Дж / 2,5 м

   F = 7,84 Н (ньютон)

4. Теперь у нас есть значение приложенной силы (7,84 Н), но это не учитывает КПД.

5. КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение работы, выполненной полезной силой, к общей работе, совершенной в системе. В данном случае, КПД равен 40 % или 0,4.

6. Давайте найдем полезную работу, совершенную приложенной силой:

   Полезная работа = КПД * Общая работа

   Полезная работа = 0,4 * 19,6 Дж = 7,84 Дж

7. Теперь у нас есть значение полезной работы, которая равна работе, выполненной приложенной силой.

Итак, приложенная сила, направленная параллельно длине наклонной плоскости, равна 7,84 Н (ньютон), учитывая коэффициент полезного действия 40 %.