ОбъяснеЦель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с простого механизма (наклонной плоскости), меньше полной.
"Золотое правило" механики гласит, что при отсутствии силы трения работа, совершенная при подъеме тела вверх по вертикали на высоту h равна работе при подъеме тела по наклонной плоскости на высоту h при равномерном перемещении тела.
В первом случае работа равна:
А1 = Fтh, где
F сила тяжести действующая на тело, h - высота подъема. Во втором случае работа равна: А2 = Fl, где
F - сила, прилагаемая к телу для перемещения его равномерно по наклонной плоскости,
l - длина наклонной плоскости. А1 = А2 при отсутствии силы трения. При наличии силы трения работа: А2 > А1
А2 - полная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h с наклонной плоскости. А1 - полезная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h без наклонной плоскости.
Разделив полезную работу на полную, получим КПД наклонной плоскости и выразим его в процентах
Ход работы описан в учебнике.
Вычисления
Дополнительное задание.
Согласно "Золотому правилу" механики при отсутствии трения имеем:
отсюда
именно во столько раз мы выигрываем в силе, применяя эту наклонную плоскость.
На такой вопрос даже и не ответишь в двух словах.
Можно сформулировать второй закон Ньютона (F = ma) следующим образом: ускорение прямо пропорционально силе приложенной к телу и обратно пропорционально его массе. Часто этот закон можно встретить в другой интерпретации: сила, действующая на тело, равна произведению его массы и ускорения.
Если его масса равна m и на него действует сила, равная F. (С математической точки зрения, из этой формулы можно находить любую из трех величин, если заданы две другие, но с ФИЗИЧЕСКОЙ точки зрения, второй закон Ньютона определяет именно УСКОРЕНИЕ через силу и массу.)
Но это если говорить о втором законе Ньютона. А если говорить о том, ОТКУДА БЕРУТСЯ СИЛЫ, действующие на тела, то ситуация сразу становится более сложной.
Величина силы МОЖЕТ зависеть от массы.