Тело массой 50 кг поднимают по наклонной плоскости длиной 3,6 м. Угол наклона плоскости 15 ° Определите силу, действующую на тело, если КПД наклонной плоскости 74%.

Ответ:

Первым шагом необходимо найти работу, которую нужно совершить, чтобы поднять тело на высоту h. Работа W совершается силой F по формуле: W = F * h.

Высота подъема тела h = L * sin(α), где L - длина плоскости, α - угол наклона плоскости.

h = 3,6 м * sin(15°) = 0,93 м

Тогда работа W, которую нужно совершить, чтобы поднять тело на высоту h, будет:

W = m * g * h, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (g ≈ 9,81 м/с²)

W = 50 кг * 9,81 м/с² * 0,93 м = 457,8 Дж

Так как КПД наклонной плоскости составляет 74%, то мощность, затрачиваемая на подъем тела, будет:

P = W / t = (W / (α * t)) / КПД

где α - коэффициент скорости (обычно принимается равным 1, т.е. считается, что работа выполняется с постоянной скоростью), t - время подъема тела.

Если предположить, что время подъема тела равно 5 секундам, то мощность будет:

P = (457,8 Дж / (1 * 5 с)) / 0,74 ≈ 123 Вт

Наконец, найдем силу, действующую на тело:

F = P / v

где v - скорость подъема тела.

Если предположить, что скорость подъема тела равна 0,2 м/сек, то сила будет:

F = 123 Вт / 0,2 м/сек ≈ 615 Н.

Ответ: Сила, действующая на тело, равна примерно 615 Н.