Question

При равномерном перемещении груза массой 30 кг по наклонной плоскости была приложена сила 80 Н. Длина наклонной плоскости 3,6 м, а высота – 60 см. Определите работу, совершаемую при движении тела по наклонной плоскости (Aсоверш). в. Определите коэффициент полезного действия наклонной плоскости.

Answer 1

Ответ:

При равномерном перемещении груза массой 30 кг по наклонной плоскости была приложена сила 80 Н. Длина наклонной плоскости 3,6 м, а высота – 60 см.

Определите работу, совершаемую при движении тела по наклонной плоскости (Aсоверш).

в. Определите коэффициент полезного действия наклонной плоскости.

Answer 2

Для определения работы, совершаемой при движении груза по наклонной плоскости и коэффициента полезного действия наклонной плоскости, мы можем воспользоваться следующими физическими принципами:

1. Работа, совершаемая силой при перемещении, определяется как произведение силы на перемещение в направлении этой силы. В данном случае, сила приложена вдоль наклонной плоскости, и работу можно найти как:

Aсоверш = F * d

где Aсоверш - работа, F - сила (80 Н), d - перемещение вдоль наклонной плоскости.

2. Для определения перемещения d, мы можем использовать геометрию наклонной плоскости. Длина наклонной плоскости составляет 3,6 м, а высота 60 см (0,6 м). Таким образом, длина горизонтальной проекции наклонной плоскости (путь, по которому перемещается груз) будет равна:

d = 3,6 м

Теперь мы можем рассчитать работу:

Aсоверш = 80 Н * 3,6 м = 288 Дж

Таким образом, работа, совершаемая при движении груза по наклонной плоскости, составляет 288 Дж (джоулей).

3. Коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости можно найти, сравнивая работу, совершаемую на подъем груза, и работу, которую можно было бы совершить в случае отсутствия наклонной плоскости.

Работа, которую можно было бы совершить, если груз поднимался вертикально (без наклонной плоскости), равна работе против силы тяжести:

Aпротив = m * g * h

где m - масса груза (30 кг), g - ускорение свободного падения (приближенно 9,81 м/с²), h - высота наклонной плоскости (0,6 м).

Aпротив = 30 кг * 9,81 м/с² * 0,6 м = 176,58 Дж

Теперь можем найти коэффициент полезного действия:

КПД = Aсоверш / Aпротив = 288 Дж / 176,58 Дж ≈ 1,63

Коэффициент полезного действия наклонной плоскости составляет примерно 1,63 (или 163%). Это говорит о том, что наклонная плоскость позволяет сделать больше работы, чем при вертикальном подъеме груза, и ее КПД больше 1.