Question

8. Груз массой 30 кг надо поднять на высоту 10 м. Равномерно поднимая этот груз по наклонной плоскости, совершается работа, равная 5 Дж. Вычислите КПДнаклонной плоскости (g=10 м/с2).​

Answer 1

Дано: m=30 кг; h=10 м; Азатрач.=5 кДж; КПД - ?

КПД=Аполезн./Азатрачен.

Полезная работа состоит в том, что груз поднят на высоту.

Аполезн.=F*h=mgh

А затраченная известна по условию.

КПД=mgh/Aзатр.=30 кг* 10 Н/м* 10 м/5000 Дж=

0,6 Дж/Дж=0,6=60%

Ответ: наклонная плоскость дает КПД 60%.

Answer 2

Для вычисления КПД наклонной плоскости, сначала найдем работу, которую нужно совершить, чтобы поднять груз массой 30 кг на высоту 10 метров. Работа, совершаемая при поднятии груза, равна произведению силы, которую нужно приложить для поднятия груза, на высоту подъема. Формула для вычисления работы выглядит следующим образом:

Работа (W) = Сила (F) * Высота (h)

Сначала найдем силу, которую нужно приложить для поднятия груза. Сила, действующая на груз, равна его массе, умноженной на ускорение свободного падения (g):

F = масса * g F = 30 кг * 10 м/с² F = 300 Н (ньютонов)

Теперь мы можем найти работу:

W = 300 Н * 10 м W = 3000 Дж (джоулей)

Теперь у нас есть значение работы, которую нужно совершить, чтобы поднять груз на высоту 10 метров - 3000 Дж. Теперь давайте найдем КПД наклонной плоскости.

КПД (Коэффициент полезного действия) наклонной плоскости можно вычислить, используя следующую формулу:

КПД = (Полезная работа / Затраченная работа) * 100%

В данном случае полезная работа - это работа, совершаемая при подъеме груза по наклонной плоскости, которая равна 5 Дж. Затраченная работа - это работа, которую мы вычислили ранее и которая составляет 3000 Дж.

Теперь вычислим КПД:

КПД = (5 Дж / 3000 Дж) * 100% КПД = (1/600) * 100% КПД = 0.1667%

КПД наклонной плоскости составляет приблизительно 0.1667%. Это означает, что только очень малая часть затраченной энергии (работы) была использована полезно при подъеме груза на наклонной плоскости. Большая часть энергии потеряется из-за трения и других неэффективных процессов при подъеме.