Question

Высота наклонной плоскости равна 3,6 м, а длина 7,2 м. Для подъема по этой наклонной плоскости груза массой 20 кг потребовалась сила 120 Н. Определите КПД наклонной плоскости. Помогите пожалуйста.

Answer 1

Дано:              Решение:
h=3,6м            КПД=(Аполезн/Азатрач)*100%
L=7,2м            Аполезн=Fтяж*h,   Fтяж=m*g  ⇒  Аполезн=m*g*h
m=20кг           Азатрач=Fтяг*L
Fтяг=120Н     
g=10Н/кг        КПД=[m*g*h/(Fтяг*L)]*100%=[20*10*3,6/(120*7.2)]*100%=83%
КПД-?           
                                                                                     Ответ: 83%                  

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) наклонной плоскости, нужно сначала рассчитать работу, которую совершает поднятый груз, а затем работу, которую приложили для этого силы.

1. Рассчитаем работу, совершенную грузом:

Работа (W) = сила (F) * путь (h)

где F = 120 Н (сила, необходимая для подъема груза), h = 3,6 м (высота наклонной плоскости).

W = 120 Н * 3,6 м W = 432 Дж (джоуль).

2. Теперь определим работу, затраченную на подъем груза по наклонной плоскости:

Работа (W_вход) = сила (F_вход) * путь (d)

где F_вход - сила, которую нужно приложить, чтобы поднять груз, и d - длина наклонной плоскости.

F_вход = 120 Н (так как сила, приложенная для подъема груза, равна 120 Н), d = 7,2 м (длина наклонной плоскости).

W_вход = 120 Н * 7,2 м W_вход = 864 Дж (джоуль).

3. Теперь можем определить КПД наклонной плоскости:

КПД = (работа, полезная / работа, затраченная) * 100%

КПД = (W / W_вход) * 100% КПД = (432 Дж / 864 Дж) * 100% КПД = 0,5 * 100% КПД = 50%.

Таким образом, КПД наклонной плоскости составляет 50%. Это означает, что половина работы, затраченной на подъем груза, используется для подъема груза на высоту 3,6 м, а другая половина тратится на преодоление сил трения и других потерь.