Краткая запись:
- Масса груза (m): 1 кг
- Сила (F): 5 Н
- Высота (h): 0,2 м
- КПД: 80%
- Найти: Длина наклонной плоскости (L) — ?
Краткое пояснение: Для решения задачи используем формулу КПД наклонной плоскости, которая связывает работу, совершённую при подъёме груза, и работу, совершённую при перемещении груза по наклонной плоскости.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Вычисляем работу, совершённую при подъёме груза (полезная работа, A_пол). Для этого сначала найдем вес груза (P), умножив массу на ускорение свободного падения (g ≈ 10 м/с²):
\( P = m · g = 1 · 10 = 10 \) Н.
Полезная работа равна:
\[ A_{\text{пол}} = P · h = 10 · 0.2 = 2 \] Дж. - Шаг 2: Используем формулу КПД (η) для наклонной плоскости: \( η = \frac{A_{\text{пол}}}{A \text{}} · 100\% \), где \( A \) — полная работа (работа, совершённая при перемещении груза по наклонной плоскости). Выразим полную работу:
\[ A = \frac{A_{\text{пол}}}{η} · 100\% = \frac{2}{80\%} · 100\% = \frac{2}{0.8} = 2.5 \] Дж. - Шаг 3: Полная работа \( A \) также равна произведению силы \( F \), приложенной для перемещения груза, на длину наклонной плоскости \( L \): \( A = F · L \). Выразим длину наклонной плоскости:
\[ L = \frac{A}{F} = \frac{2.5}{5} = 0.5 \] м.
Ответ: 0.5 м