Какую силу нужно приложить к бочке массой 80 кг, чтобы равномерно поднять её по наклонной плоскости длиной 5 м на высоту 1 м? Каков выигрыш в силе, если не учитывать трение и принять g = 10 Н/кг?

Физика 7 класс Наклонная плоскость сила бочка масса наклонная плоскость высота выигрыш в силе физика 7 класс Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно понять, как работает наклонная плоскость и какие силы действуют на бочку. Давайте разберем решение шаг за шагом.

Шаг 1: Найдем угол наклона наклонной плоскости.

Сначала определим угол наклона наклонной плоскости. Мы знаем, что высота (h) равна 1 м, а длина наклонной плоскости (L) равна 5 м. Мы можем использовать тригонометрические функции для нахождения угла наклона:

• Синус угла наклона равен отношению противолежащей стороны (высоты) к гипотенузе (длине наклонной плоскости):
• sin(θ) = h / L = 1 м / 5 м = 0,2.

Шаг 2: Найдем силу тяжести.

Теперь найдем силу тяжести (Fт), действующую на бочку:

• Сила тяжести рассчитывается по формуле: Fт = m * g, где m — масса бочки, g — ускорение свободного падения.
• В нашем случае: Fт = 80 кг * 10 Н/кг = 800 Н.

Шаг 3: Найдем компоненту силы тяжести, действующую вдоль наклонной плоскости.

Для того чтобы поднять бочку по наклонной плоскости, нам нужно преодолеть компоненту силы тяжести, которая направлена вниз по наклонной плоскости:

• Эта компонента рассчитывается по формуле: Fп = Fт * sin(θ).
• Мы уже нашли sin(θ) = 0,2, поэтому Fп = 800 Н * 0,2 = 160 Н.

Шаг 4: Найдем выигрыш в силе.

Теперь мы можем рассчитать выигрыш в силе, который мы получаем благодаря наклонной плоскости:

• Выигрыш в силе равен отношению силы тяжести к силе, которую нужно приложить для подъема по наклонной плоскости:
• Выигрыш = Fт / Fп = 800 Н / 160 Н = 5.

Таким образом, чтобы равномерно поднять бочку массой 80 кг по наклонной плоскости длиной 5 м на высоту 1 м, нужно приложить силу 160 Н. Выигрыш в силе составляет 5 раз.