Question

На установке для определения КПД наклонной плоскости были получены следующие данные: длина наклонной плоскости 10 м, высота 8 см. Груз массой 300 г перемещали равномерно по наклонной плоскости, действуя силой 2,5 Н. Определите КПД наклонной плоскости.​

Answer 1

Ответ: 0,96%

Объяснение: КПД наклонной плоскости равно: η=(Ап/Аз)*100%, где: Ап-полезная работа; Аз-затраченная работа.

Ап=mgh=0,3*10*0,08=0,24 Дж;

Аз=F*s=2,5*10=25 Дж;

η=0,24/25*100=0,96%

Answer 2

Чтобы определить коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости, мы можем использовать следующую формулу:

$КПД = \frac{W_{полезная}}{W_{потраченная}}$

Где:

• $W_{полезная}$ - работа, совершенная наклонной плоскостью, перемещая груз по высоте.
• $W_{потраченная}$ - работа, потраченная на поднятие груза по наклонной плоскости.

Сначала определим работу, потраченную на поднятие груза. Мы можем использовать следующую формулу для этого:

$W_{потраченная} = F \cdot d$

Где:

• $F$ - сила, действующая на груз (2,5 Н).
• $d$ - расстояние, на которое перемещается груз по наклонной плоскости (10 м).

$W_{потраченная} = 2,5 \, Н \cdot 10 \, м = 25 \, Дж$

Теперь определим работу, совершенную наклонной плоскостью. Работа, совершенная наклонной плоскостью, равна изменению потенциальной энергии груза. Потенциальная энергия вычисляется следующим образом:

$PE = m \cdot g \cdot h$

Где:

• $m$ - масса груза (300 г, что равно 0,3 кг).
• $g$ - ускорение свободного падения (приближенно 9,81 м/с²).
• $h$ - высота наклонной плоскости (8 см, что равно 0,08 м).

$PE = 0,3 \, кг \cdot 9,81 \, м/с^2 \cdot 0,08 \, м = 0,23544 \, Дж$

Теперь мы можем вычислить КПД, используя формулу:

$КПД = \frac{W_{полезная}}{W_{потраченная}} = \frac{0,23544 \, Дж}{25 \, Дж} \approx 0,0094$

КПД наклонной плоскости в данном случае составляет около 0,0094 или 0,94%.