Приклад розв’язку задачі до практичної роботи №3

Тіло М масою m=120 кг може переміщатися вздовж вертикального бруска (рис.3.1). Під дією сили F, яка направлена під кутом до вертикалі, тіло рівномірно піднімається на висоту h=10 м. Визначити роботу сили F і коефіцієнт корисної дії η, якщо коефіцієнт тертя ковзання f=0,2.

Розв’язок

1. При рівномірному переміщенні вздовж бруска вверх на тіло окрім сили F діє ще три сили: сила тяжіння G; сила тертя Rf ; нормальна реакція бруска Rn. 2. Сила F виконує роботу W= Fh∙cosa, щоб визначити роботу знайдемо силу F. 3. Складаємо рівняння рівноваги: Ці рівняння мають три невідомі, тому Rf можна визначити із закону тертя; Rf =f∙Rn, тоді підставивши в останнє рівняння вираз Rn = F∙sina із першого отримаємо Rf =f∙F∙sina. Розв'язуючи відносно F разом із другим рівнянням отримаємо: 4. Підставивши значення F у формулу роботи, отримаємо: тоді робота буде дорівнювати:

Рис. 3.1

5. Визначаємо коефіцієнт корисної дії при рівномірному підніманні тіла М. η = Wк/Wз, Wз – вся затрачена робота = W; WK – корисна робота, яка затрачена на піднімання тіла М на висоту h; Wк = G∙h = mgh = 120∙9,81∙10 = 11772 Дж = 11,772 кДж. Отже, η = Wk/W =11772/13308 = 0,885. Відповідь: W = 13,308 кДж, η = 0,885.

Завдання до ПР	1	2	3	4	5	6
Практичні роботи	1	2	3	4	5	6