Question

Груз массой 20 кг под действием 40 Н равномерно перемещается по наклонной плоскости. Определите КПД наклонной плоскости, если длина равна 2 м, а высота — 10 см.

Answer 1

КПД (Коэффициент полезного действия) = $\frac{Apol}{A} * 100$%

Само действие, т.е подъём груза, называют полезной работой $Apol$

Действие, которое совершает человек, называют работой $A$

$Apol =Ps$

Apol= 200*0,1=20 (дж)

$A=Fs$

40*2=80 (Дж)

КПД = $\frac{20}{80} *100$% = 25%

Ответ: КПД плоскости 25%

Answer 2

Для определения коэффициента полезного действия (КПД) наклонной плоскости, нужно сначала вычислить работу, совершаемую наклонной плоскостью при перемещении груза, и работу, которую совершает приложенная сила.

1. Работа, совершаемая приложенной силой: Работа (W) = Сила (F) × Путь (d)

   Где: F = 40 Н (приложенная сила) d = 2 м (длина наклонной плоскости)

   W = 40 Н × 2 м = 80 Дж

2. Работа, совершаемая силой тяжести (весом груза): Работа (W) = Масса (m) × Ускорение свободного падения (g) × Высота (h)

   Где: m = 20 кг (масса груза) g ≈ 9,81 м/с² (ускорение свободного падения) h = 0,10 м (высота наклонной плоскости в метрах)

   W = 20 кг × 9,81 м/с² × 0,10 м = 19,62 Дж

Теперь мы можем вычислить КПД наклонной плоскости, используя следующую формулу:

КПД = (Полезная работа / Всего затраченная работа) × 100%

КПД = (80 Дж / 19,62 Дж) × 100% ≈ 407,26%

КПД наклонной плоскости составляет около 407,26%. Это означает, что более 407% работы, совершаемой приложенной силой, используется для перемещения груза по наклонной плоскости, что является эффективным результатом.