Вопрос задан 02.03.2025 в 16:21. Предмет Физика. Спрашивает Лонгольф Костя.

КПД наклонной плоскости равен 60%. Высота наклонной плоскости равна 50см, длина – 1,5м. Какова масса бруска, если для его равномерного движения по наклонной плоскости прикладывают силу 10Н?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Ларченко Игорёк.

Для решения задачи воспользуемся определением коэффициента полезного действия (КПД) и основными формулами механики.

Дано:

  1. КПД наклонной плоскости: η=60%=0.6\eta = 60\% = 0.6;
  2. Высота плоскости: h=50см=0.5мh = 50 \, \text{см} = 0.5 \, \text{м};
  3. Длина плоскости: l=1.5мl = 1.5 \, \text{м};
  4. Сила, прикладываемая для равномерного движения: F=10НF = 10 \, \text{Н};
  5. Найти массу бруска: mm.

Шаг 1: Формула для КПД

КПД наклонной плоскости выражается через отношение полезной работы AполезнаяA_{\text{полезная}} к затраченной работе AзатраченнаяA_{\text{затраченная}}:

η=AполезнаяAзатраченная.\eta = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{затраченная}}}.

Полезная работа — это работа, затрачиваемая на подъем груза на высоту hh:

Aполезная=mgh,A_{\text{полезная}} = m g h,

где g=9.8м/с2g = 9.8 \, \text{м/с}^2 — ускорение свободного падения.

Затраченная работа — это работа силы FF, действующей вдоль наклонной плоскости:

Aзатраченная=Fl.A_{\text{затраченная}} = F l.

Шаг 2: Выразим массу mm

Подставим формулы для AполезнаяA_{\text{полезная}} и AзатраченнаяA_{\text{затраченная}} в уравнение КПД:

η=mghFl.\eta = \frac{m g h}{F l}.

Выразим массу mm:

m=ηFlgh.m = \frac{\eta F l}{g h}.

Шаг 3: Подставим значения

Подставляем известные данные в формулу:

m=0.6101.59.80.5.m = \frac{0.6 \cdot 10 \cdot 1.5}{9.8 \cdot 0.5}.

Посчитаем числитель:

0.6101.5=9.0.6 \cdot 10 \cdot 1.5 = 9.

Посчитаем знаменатель:

9.80.5=4.9.9.8 \cdot 0.5 = 4.9.

Теперь найдём массу:

m=94.91.84кг.m = \frac{9}{4.9} \approx 1.84 \, \text{кг}.

Ответ:

Масса бруска составляет 1.84 кг.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос