Nakloněná rovina má průřez pravoúhlého trojúhelníka ABC s vodorovnou základnou AB = d = 100 m, úhel stoupání u vrcholu A je α = 30°, pravý úhel je u vrcholu B. Naviják umístěný v bodě C vytáhne břemeno o hmotnosti 80 kg rovnoměrným pohybem z bodu A do bodu C za 1 minutu. Součinitel tření mezi břemenem a nakloněnou rovinou je f = 0,2. Účinnost navijáku je 70 %. Určete jeho příkon.
Řešení:
AB = d = 100 m, α = 30°, m = 80 kg, t = 1 minuta = 60 s, f = 0,2, h = 70 %, Pp = ? W
Nejprve musíme určit délku s nakloněné roviny AC. Platí
Pro s vychází
Na břemeno uprostřed nakloněné roviny působí tíhová síla G = mg, kterou můžeme rozložit na složku F1 rovnoběžnou s nakloněnou rovinou a složku F2 kolmou k nakloněné rovině.
Pro složku F1, která překonává naviják, platí
Pro složku F2, která se účastní na vzniku třecí síly Ft, platí
Velikost třecí síly Ft, která se bude přičítat k síle F1 přemáhané navijákem, je dána vztahem
Naviják tedy překonává celkovou sílu
Na dráze 115 m tedy vykoná celkovou práci
Tuto práci vykoná za 60 s, proto výkon navijáku bude
Z definice pro účinnost zařízení (výkon lomeno příkonem)
pak pro příkon získáváme hodnotu
Odpověď:
Příkon navijáku je přibližně 1,5 kW.