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.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем работу силы трения, совершенную при перемещении груза по наклонной плоскости:

Работа силы трения: Aтр = Fтр * s,

где Fтр - сила трения, s - путь, по которому перемещается груз.

Из условия равномерного движения груза по наклонной плоскости известно, что сила трения равна проекции силы тяжести, параллельной наклонной плоскости:

Fтр = m g sinα,

где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона плоскости.

Учитывая, что sinα = h / L, где h - высота наклонной плоскости, L - длина плоскости, получаем:

Fтр = m g h / L.

Подставим числовые значения:

Fтр = 20 кг 9,8 м/c^2 0,1 м / 2 м = 1,96 Н.

Теперь найдем суммарную работу внешних сил:

A = F s = 40 Н 2 м = 80 Дж.

Теперь найдем КПД наклонной плоскости:

η = A / (A + Aтр) = 80 Дж / (80 + 1,96) Дж = 0.976.

Итак, КПД наклонной плоскости равен 0,976 или 97,6%.