Краткое пояснение:
Для расчета КПД наклонной плоскости нам нужно найти отношение полезной работы к полной работе, выраженное в процентах. Полезная работа — это работа по подъему груза на заданную высоту, а полная работа — это работа, совершаемая при перемещении груза по наклонной плоскости.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Рассчитываем полезную работу (A_полезная). Полезная работа равна работе, совершаемой для подъема груза на высоту. Формула: \( A_{полезная} = m · g · h \), где \( m \) — масса груза, \( g \) — ускорение свободного падения (примем \( g ≈ 10 \) Н/кг), \( h \) — высота наклонной плоскости.
\( A_{полезная} = 180 \text{ кг} · 10 \text{ Н/кг} · 1,2 \text{ м} = 2160 \text{ Дж} \). - Шаг 2: Рассчитываем полную работу (A_полная). Полная работа равна произведению силы, приложенной для перемещения груза, на расстояние, которое груз прошел по наклонной плоскости. Формула: \( A_{полная} = F · L \), где \( F \) — приложенная сила, \( L \) — длина наклонной плоскости.
\( A_{полная} = 250 \text{ Н} · 10,8 \text{ м} = 2700 \text{ Дж} \). - Шаг 3: Вычисляем КПД (Коэффициент Полезного Действия). КПД рассчитывается по формуле: \( η = \frac{A_{полезная}}{A_{полная}} · 100\% \).
\( η = \frac{2160 \text{ Дж}}{2700 \text{ Дж}} · 100\% = 0,8 · 100\% = 80\% \).
Ответ: КПД наклонной плоскости равен 80%.