Дано:
Масса груза, m = 1.2 кг
Приложенная сила, F = 5.4 Н
Длина наклонной доски, l = 1.2 м
Высота над горизонтальным уровнем, h = 0.2 м
Найти:
Значение КПД конструкции.
Решение:
Сила трения, действующая по наклонной:
F_трения = F - mg*sin(α)
где α - угол наклона доски
Угол наклона доски:
sin(α) = h / l
sin(α) = 0.2 / 1.2
sin(α) ≈ 0.167
Теперь можем найти силу трения и работу силы трения (потери энергии):
F_трения = 5.4 - 1.2 * 9.8 * 0.167
F_трения ≈ 5.4 - 1.92
F_трения ≈ 3.48 Н
Работа, совершенная силой трения при перемещении на расстояние l:
A_трения = F_трения * l
A_трения = 3.48 * 1.2
A_трения ≈ 4.17 Дж
Полезная работа:
A_полезная = Fl
A_полезная = 5.4 * 1.2
A_полезная = 6.48 Дж
КПД конструкции:
η = A_полезная / (A_полезная + A_трения)
η = 6.48 / (6.48 + 4.17)
η ≈ 0.61
Ответ:
Значение КПД конструкции составляет примерно 0.61.