Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости

Полезная работа - это работа по подъему груза массой m на высоту h. Эта работа равна изменению потенциальной энергии груза. Если основание наклонной плоскости принять за 0, то δП= gmh. Получается, что совершенная работа больше, чем полезная против сил трения. При уменьшении угла наклона высота уменьшается и знаменатель растет, а кпд уменьшается. Если угол наклона 0, то и кпд=0, т. К. Вся работа затрачивается на преодоление трения. Если угол 90, то тело поднимается вертикально вверх, прижимающая сила F=0, т. Е. Fтр=0, тогда А сов = А пол. То есть кпд = 1

Вывод: на уроке физики я определил кпд при подъеме тела по наклонной плоскости. Убедился на опыте в том, что полезная работа выполненная с помощью простого механизма (наклонной плоскости) меньше полной, с помощью доски, динанометра, измерительной ленты, бруска, штатива с муфтой и лампой. Я использовал формулы коэффициента полезного действия механизма.

Объясните причины изменения КПД наклонной плоскости при увеличении её угла наклона. Какой КПД плоскости при предельных угах наклона 90 и 0?

Fтр=μN; N=mgcos(a); Fтр=μmgcos(a); При увеличении угла наклонной плоскости сила трения уменьшается, соответственно и потери энергии меньше.

Чтобы сдвинуть груз с места на наклонной плоскости нужно приложить силу, которая скомпенсирует проекцию силы тяжести на ось плоскости + силу трения.

η=Aпол/Aзатр; Aпол=mgh; Азатр=FL; L-длина наклонной плоскости; h-высота наклонной плоскости; F=mg(sin(a)+μcos(a)); Aзатр=Lmg(sin(a)+μcos(a)); η=mgh/Lmg(sin(a)+μcos(a))=h/L(sin(a)+μcos(a)); h=Lsin(a); подставляем в числитель; η=sin(a)/(sin(a)+μcos(a)); Подставляем вместо а 90 и 0 градусов; η(90)=100%; η(0)=0%

При большем угле наклона КПД растёт. При угле наклона 0° КПД будет равняться нулю, при 90° КПД — 1. Это объясняется тем, что в первом случае вся работа затрачивается на преодоления силы трения, во втором случае сила трения будет равняться нулю, а полезная работа будет равняться совершённой.
Дает ли наклонная плоскость выигрыш в силе? В работе? Наклонная плоскость даёт выигрыш в силе, а в работе проигрывает, так как приходится преодолевать еще и силу трения. Для равномерного движения необходимо, чтобы сумма сил, действующих на тело была рана 0 или сила тяги Fт=F+Fтр; F=mg Sin α; Fтр=μ N: где N -сила нормального давления Fтр=μ mg Cos α ; Fт=mg Sin α+μ mg Cos α = mg(Sin α+μ Cos α), а т. К (Sin α+μ Cos α)<0, то FтAп