Какую силу нужно приложить чтобы вкатить вагонетку с грузом на высоту 3м с помощью наклонной плоскости длинной 10м общая масса вагонетки с грузом равна 580 кг трение не учитывайтее

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться принципом сохранения энергии.

В начальный момент движения у вагонетки и груза имеется только потенциальная энергия, равная массе на ускорение свободного падения (g = 9.8 м/с^2) умноженной на высоту подъема (3 м) и на общую массу (580 кг):

Ep = mgh = 580 кг 9.8 м/с^2 3 м = 17052 Дж

Это же количество энергии у вагонетки и груза будет в момент, когда они достигнут верхней точки подъема. Равенство потенциальной и кинетической энергии:

Ep = Ek

Ek = 1/2 m v^2, где v - скорость вагонетки и груза в верхней точке

Так как в начальной точке скорость равна нулю, то потенциальная энергия переходит в кинетическую:

Ep = Ek

mgh = 1/2 m v^2

v = sqrt(2gh) = sqrt(2 9.8 м/с^2 3 м) = 7.67 м/с

Теперь можно рассчитать работу силы, приложенной к вагонетке:

A = F * s, где s - длина наклонной плоскости (10 м)

A = mgh = 580 кг 9.8 м/с^2 10 м = 56840 Дж

Следовательно, минимальную силу, необходимую для вкатывания вагонетки на высоту 3 м, можно рассчитать как:

F = A / s = 56840 Дж / 10 м = 5684 Н

Таким образом, необходимо приложить силу в 5684 Н (или около 5.7 кН), чтобы вкатить вагонетку с грузом на высоту 3 м по наклонной плоскости длиной 10 м.