Груз массой 1 кг равномерно втаскивают по шероховатой наклонной плоскости, имеющей высоту 0,6 м и длину 1 м, действуя на него силой F, направленной вдоль наклонной плоскости. Коэффициент полезного действия наклонной плоскости равен η = 0,5. Определите модуль силы F, действующей на груз.
Для начала найдем силу трения, действующую на груз по шероховатой наклонной плоскости. Сила трения равна произведению коэффициента трения между поверхностью и грузом (μ = 0,5) на нормальную силу:
Fтр = μ * N,
где N - нормальная сила, равная проекции силы тяжести на нормаль к поверхности:
N = m g cosα,
где m - масса груза (1 кг), g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²), α - угол наклона плоскости (так как у нас прямоугольный треугольник, то cosα = 0,6/1 = 0,6).
Тогда N = 1 9,8 0,6 = 5,88 Н.
Силу трения найдем:
Fтр = 0,5 * 5,88 = 2,94 Н.
Теперь найдем силу, необходимую для подъема груза:
F = m g sinα + Fтр,
где sinα = 0,8 (по теореме Пифагора).
Подставим известные значения:
F = 1 9,8 0,8 + 2,94 = 10,32 Н.
Итак, модуль силы F, действующей на груз, равен 10,32 Н.
Для начала найдем силу трения, действующую на груз по шероховатой наклонной плоскости. Сила трения равна произведению коэффициента трения между поверхностью и грузом (μ = 0,5) на нормальную силу:
Fтр = μ * N,
где N - нормальная сила, равная проекции силы тяжести на нормаль к поверхности:
N = m g cosα,
где m - масса груза (1 кг), g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²), α - угол наклона плоскости (так как у нас прямоугольный треугольник, то cosα = 0,6/1 = 0,6).
Тогда N = 1 9,8 0,6 = 5,88 Н.
Силу трения найдем:
Fтр = 0,5 * 5,88 = 2,94 Н.
Теперь найдем силу, необходимую для подъема груза:
F = m g sinα + Fтр,
где sinα = 0,8 (по теореме Пифагора).
Подставим известные значения:
F = 1 9,8 0,8 + 2,94 = 10,32 Н.
Итак, модуль силы F, действующей на груз, равен 10,32 Н.