1.По наклонной плоскости поднимают ящик с грушами весом 300 Н. При этом прикладывают силу, равную 180 Н. Определите КПД наклонной плоскости, если известно, что высота ее равна 20 см, а длина 150 см.
Для определения КПД наклонной плоскости, используем формулу КПД = (работа, совершенная наклонной плоскостью) / (работа, которую мы приложили).
Работа, совершенная наклонной плоскостью: Работа = сила путь Сначала определим силу трения на наклонной плоскости. Для этого воспользуемся формулой Fтр = μ N, где μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция опоры. N = m g cos(α), где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона плоскости к горизонтали.
N = 300 Н 10 м/с^2 cos(arctg(20/150)) = 300 10 cos(7.5) = 3000 * 0.99144 = 2974.32 Н.
Так как коэффициент трения не указан, будем считать, что наклонная плоскость без трения (μ = 0).
Сила трения Fтр = 0 Н.
Тогда, работа, совершенная наклонной плоскостью: Работа = (сила приложенная - сила трения) путь = (180 Н - 0) 0.2 м = 36 Дж.
Работа, которую мы приложили: Работа = сила путь = 180 Н 1.5 м = 270 Дж.
Теперь вычислим КПД наклонной плоскости: КПД = работа, совершенная наклонной плоскостью / работа, которую мы приложили = 36 Дж / 270 Дж ≈ 0.1333.
КПД наклонной плоскости составляет примерно 0.1333 или 13.33%.
Для определения КПД наклонной плоскости, используем формулу КПД = (работа, совершенная наклонной плоскостью) / (работа, которую мы приложили).
Работа, совершенная наклонной плоскостью:Работа = сила путь
Сначала определим силу трения на наклонной плоскости. Для этого воспользуемся формулой Fтр = μ N, где μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция опоры.
N = m g cos(α), где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона плоскости к горизонтали.
N = 300 Н 10 м/с^2 cos(arctg(20/150)) = 300 10 cos(7.5) = 3000 * 0.99144 = 2974.32 Н.
Так как коэффициент трения не указан, будем считать, что наклонная плоскость без трения (μ = 0).
Сила трения Fтр = 0 Н.
Тогда, работа, совершенная наклонной плоскостью:
Работа, которую мы приложили:Работа = (сила приложенная - сила трения) путь = (180 Н - 0) 0.2 м = 36 Дж.
Работа = сила путь = 180 Н 1.5 м = 270 Дж.
Теперь вычислим КПД наклонной плоскости:
КПД = работа, совершенная наклонной плоскостью / работа, которую мы приложили = 36 Дж / 270 Дж ≈ 0.1333.
КПД наклонной плоскости составляет примерно 0.1333 или 13.33%.