• дабы облегчить дальнейшие расчеты, сразу вычислим значение косинуса угла наклона плоскости к горизонтали:
○ cosα = √(1-0.1²) ≈ 0.994
• напишем уравнения динамики в проекции на ось, направленную вдоль плоскости и сонаправленную с ускорением автомобиля и прицепа (к слову, они равны, так как допускаем, что трос нерастяжимый; силы натяжения равны по 3 закону Ньютона)
○ Fтр - T - m1gsinα = m1a ○ T - m2gsinα = m2a
• сила трения равна по закону Кулона-Амонтона Fтр = u N = u m1gcosα. учитывая это, складываем уравнения:
○ m1g (u cosα - sinα) - m2gsinα = a (m1 + m2)
○ a = (g (m1 (u cosα - sinα) - m2sinα))/(m1 + m2)
• чтобы не допустить в дальнейшем вычислительной ошибки, посчитаем ускорение отдельно:
P=a/t=Fs/t=Fh/t=mgh/tотсюда m=Pt/ghm=(8000 Вт * 60 с) / 15м*10 Н/кг=480 000 Вт*с/150 м*Н/кг=3200кг=3,2 тДаноР=8 кВт=8000 Втh=15 мt=1 мин=60 сНайтиm-?РешениеВ таких задачах обычно говорят не просто мощность,а средняя мощность, которую можно найти как Р=АtгдеА-работа двигателя подъемника,t - время,за которое совершается эта работа.Работа А равна изменению потенциальной энергии груза массой mА=Еп-Епо=m*g*h - 0 = m*g*hТогда мощность будет равнаР=m*g*htиз этой формулы выразим искомую нами массу как m*g*h=Р*tm=Р*tg*hРешаем и получаем ответm=8000*609,8*15 = 480000147=3265 (кг) = 3,265 (т)
• дабы облегчить дальнейшие расчеты, сразу вычислим значение косинуса угла наклона плоскости к горизонтали:
○ cosα = √(1-0.1²) ≈ 0.994
• напишем уравнения динамики в проекции на ось, направленную вдоль плоскости и сонаправленную с ускорением автомобиля и прицепа (к слову, они равны, так как допускаем, что трос нерастяжимый; силы натяжения равны по 3 закону Ньютона)
○ Fтр - T - m1gsinα = m1a
○ T - m2gsinα = m2a
• сила трения равна по закону Кулона-Амонтона Fтр = u N = u m1gcosα. учитывая это, складываем уравнения:
○ m1g (u cosα - sinα) - m2gsinα = a (m1 + m2)
○ a = (g (m1 (u cosα - sinα) - m2sinα))/(m1 + m2)
• чтобы не допустить в дальнейшем вычислительной ошибки, посчитаем ускорение отдельно:
○ a ≈ 0.6 м/c²
• из уравнения динамики для прицепа получаем:
○ T = m2 (g sinα + a) = 1600 H