8. Визначте коефіцієнт корисної дії похилоï площини довжиною 5м, якщо висота
площини 40 см і для підняття вантажу масою 50 кг потрібно прикладати силу 50 Н.
Ответы
Ответ:
Коефіцієнт корисної дії (ККД) похилої площини можна знайти за формулою:
ККД = корисна робота / витрати роботи
Корисна робота у цьому випадку - це виконана робота при піднятті вантажу на площину. Витрати роботи - це робота, яку потрібно викласти для підняття вантажу без площини.
1. Спершу, знайдемо корисну роботу, яку виконує площина. Ця робота дорівнює силі, яку потрібно прикладати до вантажу, помноженій на відстань, на яку піднімається вантаж. У цьому випадку сила - 50 Н, а відстань - висота площини в метрах, тобто 0.4 м:
Корисна робота = 50 Н * 0.4 м = 20 Дж
2. Тепер знайдемо витрати роботи, не використовуючи площину. Це робота, яку б потрібно було виконати без площини. Витрати роботи дорівнюють силі тяжіння, яку потрібно протидіяти при піднятті вантажу на висоту 0.4 м. Сила тяжіння обчислюється за формулою:
Сила тяжіння = маса * прискорення вільного падіння (g)
Маса вантажу = 50 кг
g (прискорення вільного падіння приблизно дорівнює 9.8 м/с²)
Сила тяжіння = 50 кг * 9.8 м/с² = 490 Н
Витрати роботи без площини:
Витрати роботи = Сила тяжіння * висота підняття = 490 Н * 0.4 м = 196 Дж
Тепер ми маємо корисну роботу (20 Дж) і витрати роботи (196 Дж).
3. Знаходимо ККД за формулою:
ККД = корисна робота / витрати роботи = 20 Дж / 196 Дж ≈ 0.102
Отже, коефіцієнт корисної дії похилої площини дорівнює приблизно 0.102, або 10.2%.