Груз масса которого 1.2кг, ученик равномерно переместил по наклонной плоскости длинной0,8 м на высоту0,2 м. При этом перемещении сила, направленная параллельно наклонной плоскости, была равна 5 Н. Какой результат должен получить ученик при вычислении КПД установки?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления КПД установки, необходимо сначала найти работу силы трения, совершенную при перемещении груза по наклонной плоскости.

Работа силы трения вычисляется по формуле:
(A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha) ),
где (A) - работа силы трения,
(F) - сила, направленная параллельно наклонной плоскости (5 Н),
(s) - путь, пройденный грузом (0,8 м),
(\alpha) - угол наклона плоскости.

Учитывая, что перемещение происходит по наклонной плоскости и сила направлена параллельно плоскости, можно записать:
(W = 5 \cdot 0.8 \cdot \cos(0) = 5 \cdot 0.8 \cdot 1 = 4 \text{Дж} ).

КПД установки определяется по формуле:
( \eta = \dfrac {W{полезная}} {W{полная}} \times 100\% ),
где ( \eta ) - КПД установки,
( W{полезная} ) - работа, совершенная над грузом
( W{полная} ) - полная работа, совершенная над грузом (= m \cdot g \cdot h ), где (m = 1.2 \text{кг}), (g = 9.8 \text{м/с}^2) и (h = 0.2 \text{м}).

Подставляя значения, получаем:
(W_{полная} = 1.2 \cdot 9.8 \cdot 0.2 = 2.352 \text{Дж} ),
( \eta = \dfrac {4} {2.352} \times 100\% \approx 170 \% ).

Таким образом, ученик получит значение КПД равное 170%.