Тело, которое соскальзывает вниз по наклонной плоскости. В этом случае на него действуют следующие силы:
Сила тяжести mg, направленная вертикально вниз;
Сила реакции опоры N, направленная перпендикулярно плоскости;
Сила трения скольжения Fтр, направлена противоположно скорости (вверх вдоль наклонной плоскости при соскальзывании тела).
Введем наклонную систему координат, ось OX которой направлена вдоль плоскости вниз. Это удобно, потому что в этом случае придется раскладывать на компоненты только один вектор — вектор силы тяжести mg, а вектора силы трения Fтр и силы реакции опоры N уже направлены вдоль осей. При таком разложении x-компонента силы тяжести равна mg sin(α) и соответствует «тянущей силе», ответственной за ускоренное движение вниз, а y-компонента — mg cos(α) = N уравновешивает силу реакции опоры, поскольку вдоль оси OY движение тела отсутствует.
Сила трения скольжения Fтр = µN пропорциональна силе реакции опоры. Это позволяет получить следующее выражение для силы трения: Fтр = µmg cos(α). Эта сила противонаправлена «тянущей» компоненте силы тяжести. Поэтому для тела, соскальзывающего вниз, получаем выражения суммарной равнодействующей силы и ускорения:
Fx = mg( sin(α) – µ cos(α) );
ax = g( sin(α) – µ cos(α) ).
ускорение:
аx= v/t
скорость равна
v=ax*t=t*g( sin(α) – µ cos(α) )
через t=0.2 с
скорость равна
v=0.2*9.8(sin(45)-0.4*cos(45))=0.83 м/с
1. Строго говоря, такое утверждение является неправомерным. Данным утверждением мы нарушаем закон причины-следствия. Ибо мощность является тем фактором, от которого зависит время, необходимое для совершения работы.
Но в то же время мы пользуемся формулой
W = A / t
Это противоречие объясняется так:
Строго говоря, мощность определяет время, за которое будет сделана определенная работа, а также от мощности зависит работа, которая будет выполнена за определенное время. Исходя из этого, мы можем определить мощность, зная работу и время. Но это не значит, что мощность - велечина, зависящая от А и t/
2. Да, работа, совершаемая ребятами, одинаково - тело одной массы перемещается на одну высоту. Работа не зависит от времени.
u = 6 м/мин = 0,1 м/с P=A/t P(пол)=(2000*100%)/80%=2500 Вт
КПД = 80% P = (F*S)/t
P(пол) - ? u = S/t
P(1)=F*u
F=m*g
КПД=(P(1)/P(пол))*100%
P(пол)=(P(1)*100%)/КПД
P(1)=m*g*u