4. Груз, масса которого 1,2 кг, ученик равномерно переместил к вершине наклонной плоскости длиной 0,8 м и высотой 0,2 м. При этом перемещении сила, направленная параллельно линии наклона плоскости, была равна 5,4 Н. Какой результат должен получить ученик при вычислении КПД установки?

Краткая запись:

• Масса груза (m): 1,2 кг
• Длина наклонной плоскости (L): 0,8 м
• Высота наклонной плоскости (h): 0,2 м
• Приложенная сила (F): 5,4 Н
• Ускорение свободного падения (g): 10 м/с²
• Найти: КПД установки (η) — ?

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Рассчитываем полезную работу (A_полезная), которая идет на поднятие груза на высоту h.
   \( A_{полезная} = m  g  h \)
   \( A_{полезная} = 1.2  кг  10  м/с²  0.2  м \)
   \( A_{полезная} = 2.4 \) Дж.
2. Шаг 2: Рассчитываем полную работу (A_полная), которую совершил ученик, прикладывая силу F вдоль наклонной плоскости.
   \( A_{полная} = F  L \)
   \( A_{полная} = 5.4  Н  0.8  м \)
   \( A_{полная} = 4.32 \) Дж.
3. Шаг 3: Вычисляем КПД установки (η) по формуле: \( η = (A_{полезная} / A_{полная})  100 \% \).
   \( η = (2.4  Дж / 4.32  Дж)  100 \% \)
   \( η  0.5555...  100 \% \)
   \( η  55.6 \) \%.

Ответ: 55,6 %