Question

Груз, масса которого 1,5 кг, ученик равномерно переместил к вершине наклонной плоскости длиной 0,8 м и высотой 0,2 м. При этом перемещении сила, направленная параллельно линии наклона плоскости, была равна 5,4Н. Какой результат должен получить ученик при вычислении КПД установки? (Принятьg≈10Нкг). Ответ (округли до целого числа): η≈ %.

Answer 1

Ответ:

70%

Объяснение:

на фото...............

Answer 2

Для вычисления КПД (КПД - коэффициент полезного действия) установки, используем следующую формулу:

$\eta = \frac{P_{\text{полезная}}}{P_{\text{затраченная}}} \times 100\%.$

Где:

• $P_{\text{полезная}}$ - полезная мощность (работа, совершенная над грузом за единицу времени).
• $P_{\text{затраченная}}$ - затраченная мощность (мощность, затраченная на выполнение работы над грузом за единицу времени).

Сначала вычислим полезную мощность. Работа $W$, совершенная над грузом, равна произведению силы, действующей вдоль плоскости, на расстояние, на которое груз был перемещен:

$W = F \cdot d,$

где $F$ - сила, равная 5,4 Н, и $d$ - расстояние, равное 0,8 м.

$W = 5,4 \, \text{Н} \cdot 0,8 \, \text{м} = 4,32 \, \text{Дж}.$

Полезная мощность $P_{\text{полезная}}$ равна работе, деленной на время $t$, за которое работа была совершена:

$P_{\text{полезная}} = \frac{W}{t}.$

Так как время не указано, мы не можем точно определить полезную мощность. Однако, для вычисления КПД, нам важно отношение полезной мощности к затраченной мощности, поэтому точное значение времени не обязательно.

Теперь рассмотрим затраченную мощность $P_{\text{затраченная}}$. Затраченная мощность связана с затраченной энергией $E$ и временем $t$:

$P_{\text{затраченная}} = \frac{E}{t}.$

Энергия $E$, затраченная на подъем груза на высоту $h$, вычисляется как:

$E = m \cdot g \cdot h,$

где $m$ - масса груза (1,5 кг), $g$ - ускорение свободного падения (принимаем $g \approx 10 \, \text{Н/кг}$), $h$ - высота подъема (0,2 м).

$E = 1,5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг} \cdot 0,2 \, \text{м} = 3 \, \text{Дж}.$

Теперь мы можем выразить затраченную мощность:

$P_{\text{затраченная}} = \frac{E}{t}.$

Подставив выражение для энергии и полезной мощности, получаем:

$\eta = \frac{P_{\text{полезная}}}{P_{\text{затраченная}}} = \frac{W/t}{E/t} = \frac{W}{E}.$

$\eta = \frac{4,32 \, \text{Дж}}{3 \, \text{Дж}} \approx 1,44.$

Округляем до целого числа:

$\eta \approx 1.$

Итак, ученик должен получить результат КПД, около 1%.