Краткая запись:
- Масса груза (m): 14 кг
- Приложенная сила (F): 35 Н
- Высота (h): 25 см
- Длина (L): 1,4 м
- Найти: КПД — ?
Краткое пояснение: Для расчета КПД наклонной плоскости необходимо найти полезную работу (подъем груза) и затраченную работу (сила, приложенная к плоскости), а затем применить формулу КПД.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Переведем все величины в систему СИ. Высота h = 25 см = 0,25 м.
- Шаг 2: Рассчитаем полезную работу (A_полезная). Это работа по подъему груза на высоту h. Используем формулу: \( A_{полезная} = m · g · h \), где \( g · \) ускорение свободного падения (примем \( g · = 10 \) м/с2).
\( A_{полезная} = 14 \text{ кг} · 10 \text{ м/с}^2 · 0,25 \text{ м} = 35 \text{ Дж} \). - Шаг 3: Рассчитаем затраченную работу (A_затраченная). Это работа, совершенная приложенной силой F на длину L наклонной плоскости.
\( A_{затраченная} = F · L \)
\( A_{затраченная} = 35 \text{ Н} · 1,4 \text{ м} = 49 \text{ Дж} \). - Шаг 4: Рассчитаем КПД по формуле: \( ext{КПД} = rac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} · 100 \% \).
\( ext{КПД} = rac{35 \text{ Дж}}{49 \text{ Дж}} · 100 \% · · 0.714 · 100 \% · · 71,4 \% \).
Ответ: 71,4%