Тело массой 3 кг поднимают по наклонной плоскости, имеющей длину 2м и высоту 1м, силой, приложенной вдоль плоскости 25Н?

Физика | 5 - 9 классы

Тело массой 3 кг поднимают по наклонной плоскости, имеющей длину 2м и высоту 1м, силой, приложенной вдоль плоскости 25Н.

Требуется рассчитать КПД наклонной плоскости.

Ответить на вопрос
Ответы (1)
Дарьяша26 20 нояб. 2018 г., 13:26:08

Спроектируем 2 закон Ньютона на OX :

$F-\mu mg*cos \alpha -mg* sin \alpha =0 \\ F=\mu mg*cos \alpha + mg*sin \alpha \\ F=mg(\mu cos \alpha +sin \alpha )\[[1]$

Затраченная работа будет равна произведению силы, приложенной вдоль плоскости на длину наклонной плоскости.

$A_3=mgl(\mu cos \alpha +sin \alpha )\[[2]$

Полезная же работа равна изменению потенциальной энергии

(Поднятию на высоту наклонной плоскости, высоту выразим через угол наклона плоскости)

$A=mgl*sin \alpha [3]$

Коэффициент полезного действия это отношение полезной работы к затраченной

$\eta= \frac{mgl*sin \alpha }{mgl(\mu cos \alpha +sin \alpha )}\\ \eta=\frac{sin \alpha }{\mu cos \alpha +sin \alpha } :/ cos \alpha \\ \eta=\frac{tg \alpha }{\mu+tg \alpha }$

Немного упростим полученное выражение, с упрощенным будет проще работать далее

$\eta=\frac{tg \alpha }{\mu+tg \alpha }\\ \frac{1}{\eta}=\frac{\mu+tg \alpha }{tg \alpha }\\ \frac{1}{\eta}=\frac{\mu \alpha }{tg \alpha }+1\\ \eta=\frac{tg \alpha }{\mu \alpha }+1 \ [4]$

Однако значение коэффициента трения осталось неизвестным : )

Найдем его

$F=mg(\mu cos \alpha +sin \alpha )\\ F=mg\mu cos \alpha +mgsin \alpha\\ mg\mu cos \alpha=F-mgsin \alpha\\ \mu=\frac{F-mgsin \alpha}{mg cos \alpha}\\ \mu=\frac{F}{mg cos \alpha}-tg \alpha\ [5]$

Подставим значение коэффициента трения[5] в уравнение [4]

$\eta= \frac{\frac{tg \alpha }{1}}{\frac{F}{mgcos \alpha }-tg \alpha }+1\\\\ \eta= \frac{\frac{tg \alpha }{1}}{\frac{F-mg*cos \alpha *tg \alpha}{mgcos \alpha }}+1\\\\ \eta= \frac{mg*cos \alpha *tg \alpha}{F-mg*cos \alpha *tg \alpha}+1\\\\ \frac{1}{\eta}= \frac{F-mg*cos \alpha *tg \alpha}{mg*cos \alpha *tg \alpha}+1\\\\ \frac{1}{\eta}= \frac{F}{mg*cos \alpha *tg \alpha}-1+1\\\\ \eta= \frac{mg*cos \alpha *tg \alpha}{F}\\\\ \eta= \frac{mg*cos \alpha *\frac{sin \alpha }{cos \alpha }}{F}\\\\$

$\eta= \frac{mg*sin \alpha }{F}\ [5] \\\\$

Мы наконец - таки пришли к конечной формуле, в которую подставим известным нам значения

$\eta= \frac{mg*sin \alpha }{F} \\ \eta= \frac{3*10*\frac{1}{2}}{25}=\frac{30*\frac{1}{2}}{25}=\frac{15}{25}=\frac{3}{5}=0.6$

0.

6 записываем в виде процентов, ответ 60%

Сразу прошу прощения за такое сложное решение)

Но задача просто ПРЕВОСХОДНА для тренировки способности решения задач в общем виде

Полученный ответ это - Коэффициент полезного действия плоскости, наклоненной к горизонту под угломα, с некоторым коэффициентом трениямежду ней и телом массой m, под действием гравитационного ускорения g, к которому прилагают силу F направленную вверх вдоль плоскости.

Marinavs811 4 янв. 2018 г., 20:44:22 | 5 - 9 классы

Тело поднимают по наклонной плоскости, прикладывая в направлении движения силу 30 H?

Тело поднимают по наклонной плоскости, прикладывая в направлении движения силу 30 H.

Какова масса тела, если длина наклонной плоскости 1 м, высота 25 см и КПД равен 80 %?

Ryhjjjruukj 12 нояб. 2018 г., 11:37:52 | 5 - 9 классы

Для подъёма по наклонной плоскости груза массой 200 кг было приложена сила 250Н?

Для подъёма по наклонной плоскости груза массой 200 кг было приложена сила 250Н.

Высотой наклонной плоскости 1.

5м, длина 15 м.

Определите КПД этой наклонной плоскости».

Andik2004 24 авг. 2018 г., 18:14:53 | 5 - 9 классы

По наклонной плоскости длинной 2 м и высотой 40 см поднимают груз массой 200 кг, прилигая силу 1600 Н?

По наклонной плоскости длинной 2 м и высотой 40 см поднимают груз массой 200 кг, прилигая силу 1600 Н.

Каков КПД данной наклонной плоскости?

Anna2003003 15 мая 2018 г., 09:57:46 | 5 - 9 классы

Тело массой 2 кг поднимают по наклонной плоскости под действием силы 5 H?

Тело массой 2 кг поднимают по наклонной плоскости под действием силы 5 H.

Если высота наклонной плоскости равна 4 метра , чему равна будет равна ее длина?

Alina13131313 18 окт. 2018 г., 21:18:49 | 10 - 11 классы

По наклонной плоскости длинной 12 м на высоту 4 м втаскивают груз, прикладывая к нему вдоль наклонной плоскости силу 218 ньютоно?

По наклонной плоскости длинной 12 м на высоту 4 м втаскивают груз, прикладывая к нему вдоль наклонной плоскости силу 218 ньютоно.

Какова масса груза, если КПД = 75%.

Usub1234 6 нояб. 2018 г., 21:19:32 | 1 - 4 классы

Прикладывая силу 100Н, груз массой 20кг равномерно подняли по наклонной плоскости?

Прикладывая силу 100Н, груз массой 20кг равномерно подняли по наклонной плоскости.

Длина наклонной плоскости равна 5м, высота - 2м.

Чему равен КПД наклонной плоскости?

Oxxxymiron8 30 июн. 2018 г., 21:17:07 | 5 - 9 классы

Для подъёма по наклонной плоскости груза массой 200 кг было приложена сила 250Н?

Для подъёма по наклонной плоскости груза массой 200 кг было приложена сила 250Н.

Высотой наклонной плоскости 1.

5м, длина 15 м.

Определите КПД этой наклонной плоскости».

Tanchelita 11 сент. 2018 г., 00:55:27 | 5 - 9 классы

Длина наклонной плоскости 2, 5 м, а высота - 50 см?

Длина наклонной плоскости 2, 5 м, а высота - 50 см.

Для поднятия по наклонной плоскости груза массой 40 кг требуется приложить силу 100Н .

Каков КПД наклонной плоскости ?

DariaDudina 1 окт. 2018 г., 09:38:11 | 5 - 9 классы

Решите задачу Определите КПД наклонной плоскости , если тело массой 150кг подняли по наклонной плоскости на высоту 1, 5м , воздействуя силой 900H?

Решите задачу Определите КПД наклонной плоскости , если тело массой 150кг подняли по наклонной плоскости на высоту 1, 5м , воздействуя силой 900H.

Длина наклонной плоскости 4м.

Лог9 15 сент. 2018 г., 07:21:43 | 5 - 9 классы

Кпд наклонной плоскости равен 60%?

Кпд наклонной плоскости равен 60%.

Высота наклонной плоскости 50см а длина 1.

5. Какова масса бруска если для его равномерного движения по наклонной плоскости прикладывают силу 10Н.

Вы находитесь на странице вопроса Тело массой 3 кг поднимают по наклонной плоскости, имеющей длину 2м и высоту 1м, силой, приложенной вдоль плоскости 25Н? из категории Физика. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 5 - 9 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.