6. При равномерном перемещении груза массой 15 кг по наклонной плоскости динамометр
показал силу, равную 40 Н. Вычислите КПД наклонной плоскости, если длина ее 15 см, высота 30
CM.
а) Запишите формулу механической работы.
b) Используя измерения, полученные в ходе эксперимента, вычислите полезную работу
по подъему тела на высоту h (Аполез).
с) Определите работу, совершаемую при движении тела по наклонной плоскости (Асоверш).
d) Найдите коэффициент полезного действия наклонной плоскости
масса считается по формуле : произведение объёма на плотность
m = V x R(плотн. дуб)
объём параллелепипеда это произведение трёх его вершин исходящих из одной точки
V = 1 x 0,4 x 0,25 = 0,1 м^3 (сантиметы были переведены в метры)
m = 400 * 0,1 = 400/10 = 40 килограмм
2)
это работы Паскаля, давление р это произведение плотности жидкости на ускорение св. падения и на высоту столба. тоесть
p = R x g x h
R = 800 кг/м^3
g = 10 м/с^2
h = 15 м
p = 10 x 15 x 800 = 120000 Паскалей(Па) = 120 КилоПаскалей (кПа)
3)
коэффициент полезного действия это отношение полезной работы к затраченой работе (или же энергии)
тоесть
n = A_полезн / A_затрачен
наша полезная работа это потенциальная энергия, которой подъёмник наделяет груз
вот формула для нахождения потенциальной энергии (она же работа силы тяжести): Eп = mgh
где m - это масса тела поднятого над землей
g - ускорение св. падения (в действительности это 9,8 м/с^2 но для удобных расчетов подходит и 10)
h - изменение высоты тела над планетой (в нашем случае это 4 метра)
у нас Aз = 900 Дж
n = m x g x h / Aз = 4 x 20 x 10 / 900 = 800/ 900 = 0,88 (значение любого соотношения всегда больше нуля и меньше либо равно единице, но это не проценты)
проценты это значение соотношения умножить на 100%
тоесть в нашем случае это 0,88 х 100 = 88%
P.S. условие задано вполне качественно, а объяснял я как учитель (лучше даже) потому что раз вы задаете такие вопросы то вы не знаете этих тем, а я хочу людям, что бы они не списывали, а сами знали физику, это замечательная наука! =)
ответ: При заданном условии полное внутреннее отражение луча невозможно. ответ А)
Объяснение: Закон преломления имеет вид n1*sinQ1 = n2*sinQ2. Здесь: n1 – показатель преломления среды, из которой свет падает на границу раздела сред; n2 - показатель преломления среды, в которую свет проходит после границу раздела сред; Q1 - угол падения луча на поверхность раздела сред; Q2 – угол преломления луча на границе раздела сред.
Что бы произошло полное внутренне отражение необходимо, что бы угол преломления был равен 90 градусов. При этом величина n2*sinQ2 = sin90*√ 2 = 1*√2 будет больше единицы. Но если луч света идет из воздуха, для которого n1 = 1, то величина выражения n1*sinQ1 не может быть больше 1, поскольку sinQ1 не может быть больше 1. sinQ1 может равняться единице при угле падения луча = 90 градусов. При этом луч будет скользящим по поверхности раздела, и он вообще не преломится. Но, предположим, что угол падения чуть-чуть меньше 90 градусов и преломление луча произойдет, т.е. луч света войдет в стекло. Но, все равно, примем sinQ1 = 1. При этом записанный выше закон должен обязательно выполняться. Таким образом, n2*sinQ2 = 1. Отсюда найдем, что угол преломления Q2 = arcsin(1/n2) = arcsin(1/√2) = 45 градусов. Выше было указано, что для полного внутреннего отражения необходимо, что бы угол преломления был бы 90 градусов, а мы показали, что он не может быть более 45 градусов. Таким образом, если свет идет из воздуха (из оптически менее плотной среды) в стекло (в оптически более плотную среду) то полное внутреннее отражение невозможно. Оно (полное внутренне отражение) возможно, когда свет идет из стекла в воздух.