6. Найти КПД (коэффициент полезного действия) наклонной плоскости при подъеме по ней груза массой 350 г силой 2,2 Н. Высота наклонной плоскости 20 см, а ее длина 50 см.

Решение:

КПД наклонной плоскости рассчитывается по формуле:

η = (A_полезная / A_затраченная) * 100%

Где:

• A_полезная — работа по подъему груза на высоту.


• A_затраченная — работа, совершенная при подъеме груза по наклонной плоскости.

Сначала переведем все величины в систему СИ:

• Масса груза: 350 г = 0,35 кг


• Высота: 20 см = 0,2 м


• Длина наклонной плоскости: 50 см = 0,5 м


• Сила, приложенная к грузу: 2,2 Н


• Ускорение свободного падения: g = 10 м/с²

1. Найдем полезную работу (подъем на высоту):

A_полезная = m * g * h

A_полезная = 0,35 кг * 10 м/с² * 0,2 м = 0,7 Дж

2. Найдем затраченную работу (вдоль наклонной плоскости):

A_затраченная = F_приложенная * L

A_затраченная = 2,2 Н * 0,5 м = 1,1 Дж

3. Рассчитаем КПД:

η = (0,7 Дж / 1,1 Дж) * 100%

η ≈ 0,636 * 100% ≈ 63,6%

Дано:

• m = 0,35 кг


• h = 0,2 м


• L = 0,5 м


• F_приложенная = 2,2 Н


• g = 10 м/с²

Найти: η

Ответ: ≈ 63,6%