Question

10. Вычислите К.П.Д. наклонной плоскости при подъёме груза массой 2 кг при помощи силы 4H на высоту 20 см , если длина наклонной плоскости равна 2 м? (g=10н/кг)go​

Answer 1

Aп = mgh = 2*10*0.2 = 4 Дж

Аз = F*l = 4*2 = 8 Дж

η = Aп/Аз = 0.5 = 50 %

Ответ: 0.5

Answer 2

Чтобы вычислить КПД наклонной плоскости, нужно сначала найти работу, совершенную при поднятии груза и работу, потраченную на это поднятие.

1. Работа, совершенная при поднятии груза: $W_{\text{поднятия}} = F \cdot h$

где $F$ - сила, действующая вертикально вниз (вес груза), равная массе груза умноженной на ускорение свободного падения $g = 10 \, \text{Н/кг}$, т.е. $F = 2 \, \text{кг} \times 10 \, \text{Н/кг} = 20 \, \text{Н}$, $h$ - высота подъема груза, равная 20 см или 0.2 метра.

Таким образом, $W_{\text{поднятия}} = 20 \, \text{Н} \times 0.2 \, \text{м} = 4 \, \text{Дж}$

2. Работа, потраченная на поднятие груза по наклонной плоскости: $W_{\text{наклон}} = F_{\text{наклон}} \cdot d$

где $F_{\text{наклон}}$ - сила, необходимая для поднятия груза по наклонной плоскости, $d$ - длина наклонной плоскости.

Из условия задачи известно, что $F_{\text{наклон}} = 4 \, \text{Н}$ и $d = 2 \, \text{м}$.

Таким образом, $W_{\text{наклон}} = 4 \, \text{Н} \times 2 \, \text{м} = 8 \, \text{Дж}$

Теперь мы можем вычислить КПД наклонной плоскости по формуле: $\text{КПД} = \frac{W_{\text{полезная}}}{W_{\text{затраченная}}} = \frac{W_{\text{поднятия}}}{W_{\text{наклон}}}$

$\text{КПД} = \frac{4 \, \text{Дж}}{8 \, \text{Дж}} = 0.5$

Таким образом, коэффициент полезного действия наклонной плоскости при подъеме груза массой 2 кг с помощью силы 4 Н на высоту 20 см по наклонной плоскости составляет 0.5 или 50%.