Для решения этой задачи, нам необходимо рассмотреть силы, действующие на груз, когда он перемещается по наклонной плоскости.
В данной ситуации, когда груз перемещается по наклонной плоскости высотой h=0,7 м и длиной l=4,9 м, действуют следующие силы:
Гравитационная сила \(F_g\), направленная вертикально вниз и равная массе груза умноженной на ускорение свободного падения \(g\). В нашем случае, данной силе представляется вес груза.
Сила нормальной реакции \(N\), направленная перпендикулярно поверхности наклонной плоскости. Эта сила равна по величине и противоположна гравитационной силе \(F_g\), что обеспечивает равновесие по вертикали.
Сила трения \(F_T\), которая направлена вдоль наклонной плоскости и препятствует скольжению груза. Эта сила зависит от коэффициента трения и силы нормальной реакции.
Сила, приложенная Денисом для перемещения груза вдоль наклонной плоскости, назовем ее \(F_{прил}\).
Для нахождения экономии силы, необходимо сравнить работу, совершаемую при перемещении груза без использования наклонной плоскости и при использовании ее.
При перемещении груза по наклонной плоскости, сила, приложенная Денисом \(F_{прил}\), должна преодолеть только составляющую гравитационной силы, направленную вдоль наклонной плоскости. Остальные составляющие гравитационной силы и силу трения компенсируются силой нормальной реакции.
Экономия силы получаемая Денисом равна разнице работ, совершаемых им при перемещении груза по наклонной плоскости и при поднятии его вертикально:
\[ \text{Экономия силы} = \text{Работа при перемещении по наклонной плоскости} - \text{Работа при подъеме вертикально} \]
Экономия силы стремится к значению, равному разности \(F_{прил}\), умноженному на длину пути по наклонной плоскости \(l\).
Для точного расчета экономии силы подробнее нужно знать коэффициент трения и массу груза.