Question

Груз массой 2,5 кг равномерно переместили к вершине наклонной плоскости длиной 2 м и высотой 70 см. При этом была приложена сила 20 Н. Каков КПД установки?

Answer 1

Ответ:

КПД установки 43,75 %

Объяснение:

m = 2.5 кг

L = 2 м

h = 70 см = 0,7 м

F = 20 H

g = 10 Н/кг

---------------------------

η - ?

---------------------------

Произведённая работа

A₁ = F · L = 20 · 2 = 40 (Дж)

Полезная работа

А₂ = mgh = 2,5 · 10 · 0,7 = 17, 5 (Дж)

Коэффициент полезного действия

η = А₂ : А₁ · 100% = 17,5 : 40 · 100% = 43,75 %

Answer 2

Чтобы найти КПД (коэффициент полезного действия) установки, используем следующую формулу:

КПД = (Полезная работа) / (Затраченная работа)

1. Сначала определим полезную работу. В данном случае, полезная работа - это работа, совершенная для поднятия груза на вершину наклонной плоскости. Полезная работа равна изменению потенциальной энергии груза:

Полезная работа = ΔПотенциальная энергия

ΔПотенциальная энергия = m * g * h

где: m = масса груза (2,5 кг) g = ускорение свободного падения (принимаем 9,8 м/с², хотя в реальности оно может варьироваться) h = высота подъема (70 см = 0,7 м)

Полезная работа = 2,5 кг * 9,8 м/с² * 0,7 м = 17,15 Дж

2. Затраченная работа - это работа, совершенная приложенной силой для перемещения груза вверх по наклонной плоскости на расстояние 2 метра. Затраченная работа равна силе, умноженной на расстояние:

Затраченная работа = F * d

где: F = сила (20 Н) d = расстояние (2 м)

Затраченная работа = 20 Н * 2 м = 40 Дж

3. Теперь мы можем найти КПД:

КПД = (Полезная работа) / (Затраченная работа) = 17,15 Дж / 40 Дж ≈ 0,4288

КПД установки составляет примерно 0,4288, или 42,88%.