Какова длина наклонной плоскости по сравнению с её высотой, если груз массой 80 кг поднимается равномерно с силой 120 Н и КПД наклонной плоскости составляет 75%?

Физика 11 класс Работа и энергия длина наклонной плоскости высота наклонной плоскости груз 80 кг сила 120 Н КПД 75% физика 11 класс наклонная плоскость равномерное поднятие груза Новый

Чтобы найти длину наклонной плоскости по сравнению с её высотой, начнем с анализа данных, которые у нас есть:

• Масса груза (m) = 80 кг
• Сила, с которой груз поднимается (F) = 120 Н
• Коэффициент полезного действия (КПД) = 75% = 0.75

Сначала определим силу тяжести, действующую на груз. Она рассчитывается по формуле:

Fтяжести = m * g

где g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения).

Подставим значения:

Fтяжести = 80 кг * 9.8 м/с² = 784 Н

Теперь, поскольку груз поднимается равномерно, это означает, что сила, с которой он поднимается (120 Н), равна составляющей силы тяжести, действующей вдоль наклонной плоскости. Однако, нам нужно учитывать КПД.

КПД показывает, какую часть работы, затраченной на подъем, мы используем эффективно. Полная работа, которую нужно совершить для подъема груза, определяется как:

W = Fтяжести * h

где h - высота, на которую поднимается груз.

Теперь, учитывая КПД, работа, которую мы фактически выполняем, равна:

Wиспользованная = W / КПД

Работа, которую выполняет сила 120 Н, равна:

Wиспользованная = 120 Н * d

где d - длина наклонной плоскости.

Теперь у нас есть два уравнения:

1. W = Fтяжести * h
2. Wиспользованная = 120 Н * d

Так как Wиспользованная = W / КПД, мы можем записать:

120 Н * d = (Fтяжести * h) / КПД

Подставим известные значения:

120 Н * d = (784 Н * h) / 0.75

Теперь выразим d через h:

d = (784 Н * h) / (0.75 * 120 Н)

Упростим это уравнение:

d = (784 / 90) * h

Теперь найдем значение 784 / 90:

784 / 90 ≈ 8.733

Таким образом, мы получаем:

d ≈ 8.733 * h

Это означает, что длина наклонной плоскости примерно в 8.733 раза больше её высоты. Таким образом, мы можем сделать вывод, что длина наклонной плоскости значительно превышает её высоту.