какая работа была совершена при подъеме багажа по наклонной плоскости,если масса
какая работа была совершена при подъеме груза по наклонной плоскости,если масса груза 100 кг,длина наклонной плоскости 2м,угол наклона 30 градусов,коэффициент трения 0,1.Ускорение при подъеме 1 м/с2.Найти КПД наклонной плоскости.
- Ирина Деева-Дианова
- Физика
- 2018-12-18 11:04:39
- 0
- 1
Юля Надулина 2018-12-18 11:07:44
Работа одинакова творенью прилагаемой силы на путь (2м). Здесь прилагаемая сила — это сила реакции опоры (N). Направлена перпендикуляром против поверхности, на которой стоит тело. Для того чтобы найти эту силу, нам понадобиться найти все другие силы, действующие на это тело. Равнодействующая всех сил F=m*a, сила трения Fтр=k*N, сила тяжести Fт=m*g, где k — это коэффициент трения, m — масса, а — ускорение, g — ускорение свободного падения. Но всё это у нас в векторном виде. Природно, равнодействующая всех сил одинакова сумме всех других сил:
m*a=Fтр+Fт+N. Чтобы избавиться от векторов, опустим всё на ось у (на рис. видны углы): m*a*sin30=-Fтр*cos60-Fт+N*cos30=-N*k*cos60-m*g+N*cos30. Сила трения и сила тяжести с минусом, потому что ориентированы в обратную сторону. Почему домножаем на sin и cos: на рисунке видно, что угол меж N и осью у равен 30гр. Если из конца вектора N провести перпендикуляр на ось у, то получится прямоугольный треугольник. Нам нужно отыскать катет, лежащий на этой оси. По определению, косинус равен отношению прилежащей стороны к гипотенузе. Гипотенуза — это N. Соответственно, выражая прилежащий катет, получаем N*cos30. Также поступаем и с другими векторами (ещё объясню про sin30 — угол меж вектором равнодействующей силы и осью у равен 60гр, означает необходимо домножать на cos60, а по формуле привидения cos60=sin(90-60)=sin30).
Дальше выражаем N:
Обретаем работу: A=F*s=1286.7*2=2573.4Дж
КПД — отношение работы полезной к работе совершённой. На данный момент мы нашли работу совершённую, так как мы тут учитывали все силы, действующие на тело. Работа нужная одинакова произведению силы тяжести на путь, так как под работой полезной понимают работу, которая требуется, только для того чтоб поднять груз (в смылсле, не учитывая силу трения и т.п.). Aп=Fт*s=m*g*s=100*10*2=2000Дж
Какая работа была совершена при подъеме груза по наклонной плоскости если масса груза 100 кг
Вопрос по физике:
какая работа была совершена при подъеме груза по наклонной плоскости,если масса груза 100 кг,длина наклонной плоскости 2м,угол наклона 30 градусов,коэффициент трения 0,1.Ускорение при подъеме 1 м/с2.Определить КПД наклонной плоскости.
Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?
Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!
- bookmark_border
- 22.12.2015 16:00
- Физика
- remove_red_eye 3846
- thumb_up 48
Ответы и объяснения 1
dthathe435
Работа равна произведению прилагаемой силы на путь (2м). Здесь прилагаемая сила — это сила реакции опоры (N). Направлена перпендикуляром против поверхности, на которой стоит тело. Для того чтобы найти эту силу, нам понадобиться найти все остальные силы, действующие на это тело. Равнодействующая всех сил F=m*a, сила трения Fтр=k*N, сила тяжести Fт=m*g, где k — это коэффициент трения, m — масса, а — ускорение, g — ускорение свободного падения. Но всё это у нас в векторном виде. Естественно, равнодействующая всех сил равна сумме всех остальных сил:
m*a=Fтр+Fт+N. Чтобы избавиться от векторов, опустим всё на ось у (на рис. видны углы): m*a*sin30=-Fтр*cos60-Fт+N*cos30=-N*k*cos60-m*g+N*cos30. Сила трения и сила тяжести с минусом, потому что направлены в противоположную сторону. Почему домножаем на sin и cos: на рисунке видно, что угол между N и осью у равен 30гр. Если из конца вектора N провести перпендикуляр на ось у, то получится прямоугольный треугольник. Нам нужно найти катет, лежащий на этой оси. По определению, косинус равен отношению прилежащей стороны к гипотенузе. Гипотенуза — это N. Соответственно, выражая прилежащий катет, получаем N*cos30. Также поступаем и с другими векторами (ещё поясню про sin30 — угол между вектором равнодействующей силы и осью у равен 60гр, значит нужно домножать на cos60, а по формуле привидения cos60=sin(90-60)=sin30).
Дальше выражаем N:
Находим работу: A=F*s=1286.7*2=2573.4Дж
КПД — отношение работы полезной к работе совершённой. Сейчас мы нашли работу совершённую, так как мы здесь учитывали все силы, действующие на тело. Работа полезная равна произведению силы тяжести на путь, так как под работой полезной понимают работу, которая требуется, только для того чтобы поднять груз (в смылсле, не учитывая силу трения и т.п.). Aп=Fт*s=m*g*s=100*10*2=2000Дж
- 23.12.2015 19:01
- thumb_up 40
какая работа была совершена при подъеме груза по наклонной плоскости,если масса груза 100 кг,длина наклонной плоскости 2м,угол наклона 30 градусов,коэффициент трения 0,1.Ускорение при подъеме 1 м/с2.Определить КПД наклонной плоскости.
Работа равна произведению прилагаемой силы на путь (2м). Здесь прилагаемая сила — это сила реакции опоры (N). Направлена перпендикуляром против поверхности, на которой стоит тело. Для того чтобы найти эту силу, нам понадобиться найти все остальные силы, действующие на это тело. Равнодействующая всех сил F=m*a, сила трения Fтр=k*N, сила тяжести Fт=m*g, где k — это коэффициент трения, m — масса, а — ускорение, g — ускорение свободного падения. Но всё это у нас в векторном виде. Естественно, равнодействующая всех сил равна сумме всех остальных сил:
m*a=Fтр+Fт+N. Чтобы избавиться от векторов, опустим всё на ось у (на рис. видны углы): m*a*sin30=-Fтр*cos60-Fт+N*cos30=-N*k*cos60-m*g+N*cos30. Сила трения и сила тяжести с минусом, потому что направлены в противоположную сторону. Почему домножаем на sin и cos: на рисунке видно, что угол между N и осью у равен 30гр. Если из конца вектора N провести перпендикуляр на ось у, то получится прямоугольный треугольник. Нам нужно найти катет, лежащий на этой оси. По определению, косинус равен отношению прилежащей стороны к гипотенузе. Гипотенуза — это N. Соответственно, выражая прилежащий катет, получаем N*cos30. Также поступаем и с другими векторами (ещё поясню про sin30 — угол между вектором равнодействующей силы и осью у равен 60гр, значит нужно домножать на cos60, а по формуле привидения cos60=sin(90-60)=sin30).
Дальше выражаем N:
Находим работу: A=F*s=1286.7*2=2573.4Дж
КПД — отношение работы полезной к работе совершённой. Сейчас мы нашли работу совершённую, так как мы здесь учитывали все силы, действующие на тело. Работа полезная равна произведению силы тяжести на путь, так как под работой полезной понимают работу, которая требуется, только для того чтобы поднять груз (в смылсле, не учитывая силу трения и т.п.). Aп=Fт*s=m*g*s=100*10*2=2000Дж
1. Коэффициент полезного действия механизма
При использовании механизмов всегда совершается работа, превышающая работу, которая необходима для достижения поставленной цели, поэтому различают полную (или затраченную) работу — A з и полезную работу — A п .
Рассмотрим подъём груза массой \(m\) на высоту \(h.\)
Полезная работа заключается в подъёме груза на высоту, а для этого необходимо преодолеть силу тяжести. Если движение равномерное, то полезная работа равна:
A п = F ⋅ s = mg ⋅ h .
Если груз оказывается достаточно тяжёлым и не представляется возможным поднять его вручную, можно использовать механизмы, например блок или наклонную плоскость. В этом случае, кроме действующей на груз силы тяжести, придётся преодолеть ещё и другие силы, например, при движении по наклонной плоскости — силу трения между грузом и плоскостью.
Более того, выигрывая в силе, всегда проигрывают в пути, что также влияет на работу.
Всё это приводит к тому, что совершённая с помощью механизма затрачиваемая (полная) работа всегда несколько больше полезной работы:
A з > A п или A п A з < 1 .
Отношение полезной работы к полной работе называется коэффициентом полезного действия механизма ( КПД ):
КПД = A п A з ;
η = A п A з ⋅ 100 % , где η — буквенное обозначение КПД, \(A_П\) — полезная работа, \(A_З\) — затраченная работа.