3) Высота наклонной плоскости 1 м, а длина — 2 м. Для подъёма по ней груза весом 4 Н потребовалась сила 2 Н. Определите КПД наклонной плоскости.

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости определяется как отношение полезной работы к полной работе, выраженное в процентах. Полезная работа — это работа по подъёму груза на высоту. Полная работа — это работа, совершённая при перемещении груза по наклонной плоскости.

Формула КПД: \( \eta = \frac{A_{полезная}}{A_{полная}} \cdot 100\% \)

1. Полезная работа (подъём груза на высоту \( h \)): \( A_{полезная} = F_{тяжести} \cdot h = 4 \text{ Н} \cdot 1 \text{ м} = 4 \text{ Дж} \).
2. Полная работа (приложение силы \( F \) на длину \( L \) наклонной плоскости): \( A_{полная} = F \cdot L = 2 \text{ Н} \cdot 2 \text{ м} = 4 \text{ Дж} \).
3. Рассчитаем КПД: \( \eta = \frac{4 \text{ Дж}}{4 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 100\% \).

Примечание: В идеальной наклонной плоскости КПД равен 100%. В данном случае, если в условии задачи не указаны силы трения, это означает, что трением пренебрегаем.

Ответ: 100%.