Question

Решите пожалуйста даю 100б Тело поднимают по наклонной плоскость с силой 50н масса тела 16кг Определите длинну наклонной плоскости если её высота равна 50см а КПД 80% Полную G щитать 10Н/кг

Answer 1

Ответ:

F=50 H L=2 м h=0.5 м η=0,8 (80%) m=?

η=m*g*h/(F*L)

m=η*F*L/(g*h)=0.8*50*2/(10*0.5)=16 кг

======

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать следующие физические принципы:

1. Работа силы, поднимающей тело по наклонной плоскости, равна изменению потенциальной энергии тела.
2. Эффективность (КПД) системы равна отношению полезной работы к затраченной работе.

Сначала определим работу поднимающей силы. Работа силы равна силе, умноженной на расстояние, на которое сила подействует. В данном случае, нам нужно поднять тело на высоту 50 см, что равно 0,5 метра.

Работа поднимающей силы: $A = F \cdot d = 50 Н \cdot 0,5 м = 25 Дж.$

Теперь мы можем использовать эффективность (КПД) системы, чтобы найти полезную работу. Эффективность определяется как отношение полезной работы (работы, которая реально выполняется) к затраченной работе (работе, которая потрачена):

$\text{Эффективность (КПД)} = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная работа}}.$

Мы знаем, что эффективность составляет 80% или 0,8 в десятичной форме. Затраченная работа равна работе, которую мы сделали (25 Дж), разделенной на эффективность:

$25 Дж = \frac{\text{Полезная работа}}{0,8}.$

Теперь найдем полезную работу:

$\text{Полезная работа} = 25 Дж \cdot 0,8 = 20 Дж.$

Теперь мы знаем, что полезная работа составляет 20 Дж. Эта работа равна изменению потенциальной энергии тела, когда оно поднимается на высоту h относительно поверхности Земли.

Полезная работа (20 Дж) равна изменению потенциальной энергии тела (ΔU):

$\text{Полезная работа} = ΔU.$

Изменение потенциальной энергии тела вблизи поверхности Земли можно выразить как:

$ΔU = m \cdot g \cdot h,$

где:

• m - масса тела (16 кг),
• g - ускорение свободного падения (10 Н/кг),
• h - высота подъема (50 см = 0,5 м).

Подставим известные значения:

$20 Дж = (16 кг) \cdot (10 Н/кг) \cdot (0,5 м) = 80 Дж.$

Теперь у нас есть значение изменения потенциальной энергии. Осталось найти длину наклонной плоскости (s). Для этого используем теорему об изменении кинетической энергии:

$ΔK = \text{Полная работа} - \text{Полезная работа}.$

Поскольку тело начинает двигаться с нулевой начальной скоростью и заканчивает движение на высоте h, изменение кинетической энергии (ΔK) равно изменению потенциальной энергии (ΔU):

$ΔK = ΔU = 80 Дж.$

Изменение кинетической энергии можно выразить как:

$ΔK = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2,$

где:

• m - масса тела (16 кг),
• v - скорость тела.

Поскольку начальная скорость равна нулю, то:

$ΔK = \frac{1}{2} \cdot (16 кг) \cdot (v^2) = 80 Дж.$

Теперь найдем скорость tела:

$v^2 = \frac{2 \cdot 80 Дж}{16 кг} = 10 \frac{м^2}{с^2}.$

$v = \sqrt{10} \frac{м}{с} \approx 3,16 \frac{м}{с}.$

Теперь у нас есть скорость тела. Мы также знаем, что сила, поднимающая тело вдоль наклонной плоскости, составляет 50 Н. Для определения длины наклонной плоскости (s), мы можем использовать следующее уравнение второго закона Ньютона:

$F = m \cdot a,$

где:

• F - сила (50 Н),
• m - масса тела (16 кг),
• a - ускорение тела вдоль наклонной плоскости.

Сначала найдем ускорение:

$a = \frac{F}{m} = \frac{50 Н}{16 кг} = 3,125 \frac{м}{с^2}.$

Теперь мы можем использовать уравнение движения:

$v^2 = u^2 + 2as,$

где:

• v - конечная скорость (3,16 м/с),
• u - начальная скорость (0 м/с),
• a - ускорение (3,125 м/с^2),
• s - расстояние (длина наклонной плоскости).

Подставим известные значения:

$(3,16 м/с)^2 = 0 + 2 \cdot (3,125 м/с^2) \cdot s.$

Решая это уравнение для s:

$s = \frac{(3,16 м/с)^2}{2 \cdot (3,125 м/с^2)} \approx 2,54 м.$

Итак, длина наклонной плоскости составляет приблизительно 2,54 метра.