(3 балла) 5. Для подъема по наклонной плоскости груза массой 1,2 кг была приложена сила 5,4 Н. Высота наклонной плоскости 0,2 м, длина 0,8 м. Определите КГД этой наклонной…
(3 балла) 5. Для подъема по наклонной плоскости груза массой 1,2 кг была приложена сила 5,4 Н. Высота наклонной плоскости 0,2 м, длина 0,8 м. Определите КГД этой наклонной плоскости. а)Определи вес тела; в) Определи полезную работу, совершаемую при поднятии тела на высоту; с) Определяет полную работу, совершаемую при движении бруска по наклонной плоскости) Запиши формулу КПД наклонной плоскости и вычисли
а) Вес тела равен силе тяжести и равен \( m \cdot g \), где \( m = 1,2 \, кг \) - масса тела, \( g = 9,8 \, м/с^2 \) - ускорение свободного падения. \[ F_{\text{тяж}} = m \cdot g = 1,2 \cdot 9,8 = 11,76 \, Н \]
б) Полезная работа, совершаемая при поднятии тела на высоту равна \( A_{\text{полезн}} = F \cdot h \), где \( F = 5,4 \, Н \) - приложенная сила, \( h = 0,2 \, м \) - высота подъема. \[ A_{\text{полезн}} = 5,4 \cdot 0,2 = 1,08 \, Дж \]
с) Полная работа, совершаемая при движении бруска по наклонной плоскости, равна сумме полезной и израсходованной работ: \[ A_{\text{полн}} = A_{\text{полезн}} + A_{\text{изр}} \] Израсходованная работа по перемещению тела по наклонной плоскости можно найти как \( A_{\text{изр}} = F_{\text{тр}} \cdot s \), где \( F_{\text{тр}} \) - сила трения, \( s = 0,8 \, м \) - длина наклонной плоскости. Силу трения можно найти как \( F_{\text{тр}} = F_{\text{норм}} \cdot \mu \), где \( F_{\text{норм}} \) - нормальная реакция равна \( F_{\text{норм}} = m \cdot g \cdot \cos \alpha \), а \( \mu \) - коэффициент трения. \[ F_{\text{норм}} = 1,2 \cdot 9,8 \cdot \cos \alpha = 1,2 \cdot 9,8 \cdot \dfrac{0,2}{\sqrt{0,2^2 + 0,8^2}} \approx 1,15 \, Н \] \[ F_{\text{тр}} = 1,15 \cdot 0,2 = 0,23 \, Дж \] \[ A_{\text{полн}} = 1,08 + 0,23 = 1,31 \, Дж \]
КПД наклонной плоскости вычисляется по формуле: \[ КПД = \dfrac{A_{\text{полезн}}}{A_{\text{полн}}} \times 100\% = \dfrac{1,08}{1,31} \times 100\% \approx 82,44\%\]
