При равномерном перемещении груза (масса 15 кг) по наклонной плоскости приложили силу 40Н. Найти: К.П.Д., если l=1,8 м, h=30 cм.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Перед началом решения задачи нужно определить угол наклона наклонной плоскости. Для этого воспользуемся формулой tg(α) = h/l, где α - угол наклона, h - высота наклонной плоскости, l - длина наклонной плоскости.

tg(α) = 0,30 м / 1,8 м = 0,1667

α = arctg(0,1667) ≈ 9,57°.

Теперь можно рассчитать кинетическую потенциальную энергию груза на наклонной плоскости. Формула для расчета потенциальной энергии выглядит следующим образом: П = m g h * sin(α), где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, h - высота наклонной плоскости, α - угол наклона.

g ≈ 9,81 м/c² (ускорение свободного падения).

П = 15 кг 9,81 м/c² 0,30 м * sin(9,57°) ≈ 43,46 Дж.

Теперь найдем работу силы, совершенную при подъеме груза, используя формулу работы силы: А = F l cos(α), где F - сила, l - длина перемещения груза, α - угол наклона.

А = 40 Н 1,8 м cos(9,57°) ≈ 40 Н 1,8 м 0,9885 ≈ 70,68 Дж.

По формуле К.П.Д. определим КПД: КПД = (Полезная работа * 100%) / Потраченная работа.

Полезная работа - работа, совершенная силой при подъеме груза: А = 70,68 Дж.

Потраченная работа - кинетическая потенциальная энергия груза на наклонной плоскости: П = 43,46 Дж.

КПД = (70,68 Дж * 100%) / 43,46 Дж ≈ 162,47%.

Таким образом, КПД в данном случае равно примерно 162,47%.