Question

По наклонной плоскости тянем тело имеющую массу 15 кг на верх имеющую длину 1,8 м, высота 30 см силой 40 Н .Чему равен КПД?

Answer 1

Высота h=30см=0,3м
m=15кг
s=1,8м
F=40H
Потенциальная энергия тела на высоте h   W=mgh
Работа по подъему по доске А=Fs
КПД=W/A=mgh/Fs=15кг*10м/с²*0,3м/40H*1,8м=0,625=62,5%

Answer 2

КПД (коэффициент полезного действия) равен отношению работы, совершенной полезной силой, к затраченной работе.

Работа полезной силы (Wп) определяется как произведение силы, приложенной к телу, на перемещение этого тела в направлении силы: Wп = Fп * s,

где Fп - полезная сила (40 Н), s - перемещение тела в направлении силы.

Затраченная работа (Wз) определяется как произведение силы, приложенной к телу, на перемещение этого тела: Wз = Fз * s,

где Fз - затраты силы (сила тяжести), s - перемещение тела в направлении силы.

Так как тело тянется по наклонной плоскости, то перемещение тела будет равно длине плоскости: s = 1,8 м.

Затраты силы (Fз) равны весу тела, который определяется как произведение массы тела на ускорение свободного падения: Fз = m * g,

где m - масса тела (15 кг), g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с²).

Таким образом, затраты силы: Fз = 15 кг * 9,8 м/с² = 147 Н.

Теперь можем вычислить работу полезной силы и затраченную работу: Wп = Fп * s = 40 Н * 1,8 м = 72 Дж, Wз = Fз * s = 147 Н * 1,8 м = 264,6 Дж.

Теперь можем найти КПД: КПД = Wп / Wз = 72 Дж / 264,6 Дж ≈ 0,272.

Таким образом, коэффициент полезного действия равен примерно 0,272 или 27,2%.