Question

Хлопчик тягне на гірку санчата масою 4,5кг. Обчисліть силу, яку прикладає хлопчик, якщо довжина гірки 10м, висота -3м, а ККД похилої площини 90%. ПРОШУ ДОПОМОЖІТЬ!!! ЦЕ СРОЧНО З ПОВНИМ ПОЯСНЕННЯМ!!

Answer 1

Ответ: 15Н

Объяснение:

Дано:

m=4,5кг

h=3м

g=10Н/кг

S=10м

η=90%=0,9

--------------

F-?

η=Ап/Аз=mgh/(FS)

F=mgh/(Sη)=4,5*10*3/(10*0,9)=15Н

Answer 2

Щоб обчислити силу, яку прикладає хлопчик, використовуємо фізичні закони, зокрема закон збереження енергії. Ми можемо розглядати потенційну енергію і кінетичну енергію.

Закон збереження енергії для цього випадку виглядає так:

\[ \text{Потенційна енергія} + \text{Кінетична енергія} = \text{Початкова енергія} \]

Потенційна енергія нахилу (P.E.) визначається формулою:

\[ P.E. = m \cdot g \cdot h \]

де: - \( m \) - маса (4,5 кг), - \( g \) - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с² на Землі), - \( h \) - висота нахилу (3 м).

Початкова кінетична енергія (K.E.) дорівнює нулю, оскільки хлопчик тягне санчата на початку.

Кінетична енергія нахилу визначається так:

\[ K.E. = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]

де \( v \) - швидкість. Тут швидкість дорівнює нулю на початку, тому кінетична енергія нахилу на початку теж рівна нулю.

Таким чином, потенційна енергія нахилу на початку руху дорівнює кінетичній енергії нахилу на кінці руху:

\[ m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]

Підставимо відомі значення:

\[ 4,5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \cdot 3 \, \text{м} = \frac{1}{2} \cdot 4,5 \, \text{кг} \cdot v^2 \]

Розрахуємо швидкість \( v \):

\[ 4,5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \cdot 3 \, \text{м} = 2,25 \, \text{кг} \cdot v^2 \]

\[ v^2 = \frac{4,5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \cdot 3 \, \text{м}}{2,25 \, \text{кг}} \]

\[ v^2 = \frac{132,3 \, \text{кг} \cdot \text{м} \cdot \text{с}^{-2}}{2,25 \, \text{кг}} \]

\[ v^2 \approx 58,8 \, \text{м}^2/\text{с}^2 \]

\[ v \approx \sqrt{58,8} \, \text{м/с} \approx 7,67 \, \text{м/с} \]

Тепер, коли ми знаємо швидкість \( v \), можемо обчислити кінетичну енергію нахилу:

\[ K.E. = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]

\[ K.E. = \frac{1}{2} \cdot 4,5 \, \text{кг} \cdot (7,67 \, \text{м/с})^2 \]

\[ K.E. = \frac{1}{2} \cdot 4,5 \, \text{кг} \cdot 58,8 \, \text{м}^2/\text{с}^2 \]

\[ K.E. \approx 131,7 \, \text{Дж} \]

Таким чином, хлопчик прикладає силу для тягнення санчат, і ця сила приводить до перетворення потенційної енергії нахилу в кінетичну енергію.