Груз массой 400г равномерно перемещают по наклонной плоскости, прикладывая при этом силу в 20 Н. Чему равно КПД наклонной плоскости, если длина ее 1,6 м, а высота -50 см?
от

1 Ответ

Дано:
Сила, приложенная к грузу (F) = 20 Н
Длина наклонной плоскости (L) = 1.6 м
Высота наклонной плоскости (h) = -50 см = -0.5 м (поскольку направление высоты будет вниз)

Найти: КПД наклонной плоскости

Решение:
Сначала найдем работу силы, которую нужно приложить для подъема груза на высоту h.
Работа силы (A) равна произведению силы на перемещение в направлении этой силы:
A = F * h

Подставим известные значения:
A = 20 Н * (-0.5 м) = -10 Дж

Теперь найдем работу силы тяжести для подъема груза на ту же высоту h.
Работа силы тяжести также равна произведению силы на перемещение в направлении этой силы, но в данном случае перемещение происходит в направлении, противоположном силе тяжести, так что работа будет положительной.
Работа силы тяжести (W) равна изменению потенциальной энергии:
W = m * g * h

Где m - масса груза, а g - ускорение свободного падения.

Переведем высоту h в положительное значение, так как мы используем абсолютное значение высоты:
h = |h| = 0.5 м

Подставим известные значения:
W = 0.4 кг * 9.8 м/с^2 * 0.5 м = 1.96 Дж

Теперь найдем КПД наклонной плоскости, который равен отношению полезной работы к затраченной работе:
Эффективность (η) = |A| / |W|

Подставим найденные значения:
η = |-10 Дж| / |1.96 Дж|

Вычислим:
η = 10 Дж / 1.96 Дж ≈ 5.1

Ответ: КПД наклонной плоскости примерно равен 5.1.
от