Question

Груз мас­сой 1 кг рав­но­мер­но втас­ки­ва­ют по ше­ро­хо­ва­той на­клон­ной плос­ко­сти, име­ю­щей вы­со­ту 0,6 м и длину 1 м, дей­ствуя на него силой F, на­прав­лен­ной вдоль на­клон­ной плос­ко­сти. Ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия на­клон­ной плос­ко­сти равен η = 0,5. Опре­де­ли­те мо­дуль силы F, дей­ству­ю­щей на груз.

Answer 1

Кпд=m*g*h/F*L
F=m*g*h/кпд*L=1*10*0,6/0,5*1=12 Н

Answer 2

Для определения модуля силы F, действующей на груз, необходимо использовать формулу для расчета силы трения на наклонной плоскости.

Сила трения на наклонной плоскости можно выразить следующей формулой:

Fтр = μ * N,

где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная сила, равная проекции силы тяжести на ось, перпендикулярную плоскости.

Нормальная сила выражается следующим образом:

N = m * g * cos(α),

где m - масса груза, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²), α - угол наклона плоскости к горизонтали.

Таким образом, сила трения может быть выражена следующей формулой:

Fтр = μ * m * g * cos(α).

В данном случае, коэффициент полезного действия наклонной плоскости равен η = 0,5. Коэффициент трения μ можно определить, поделив η на косинус угла наклона плоскости:

μ = η / cos(α).

Зная, что высота (h) наклонной плоскости равна 0,6 м, а длина (L) равна 1 м, можно определить угол наклона плоскости α, используя тригонометрический соотношение:

sin(α) = h / L.

Теперь мы можем определить угол наклона плоскости α:

α = arcsin(h / L).

Подставив найденное значение α в формулу для определения коэффициента трения μ, получим:

μ = η / cos(arcsin(h / L)).

Теперь мы можем выразить силу трения Fтр:

Fтр = μ * m * g * cos(α).

И, наконец, сила F, действующая на груз, будет равна:

F = Fтр / η.

Подставляя все известные значения и проводя вычисления, мы получим модуль силы F, действующей на груз.