8. Груз, масса которого 1,5 кг, ученик равномерно переместил по наклонной плоскости длиной 0,8 м на высоту 0,2 м. При этом перемещении сила, направленная параллельно наклонной плоскости, была равна 5 Н. Какой результат должен получить ученик при вычислении КПД установки?

Дано:

• m = 1,5 кг
• S (длина наклонной плоскости) = 0,8 м
• h = 0,2 м
• F (сила, приложенная к грузу) = 5 Н

Найти:

• КПД - ?

Решение:

КПД (коэффициент полезного действия) наклонной плоскости вычисляется по формуле:

\[ Η = x \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} x 100% \]

Полезная работа (A_{полезная}) — это работа по подъему груза на высоту:

\[ A_{полезная} = mgh = 1,5 \text{ кг} x 10 \text{ м/с}^2 x 0,2 \text{ м} = 3 \text{ Дж} \]

Затраченная работа (A_{затраченная}) — это работа, совершённая при перемещении груза по наклонной плоскости:

\[ A_{затраченная} = F x S = 5 \text{ Н} x 0,8 \text{ м} = 4 \text{ Дж} \]

Теперь найдем КПД:

\[ Η = x \frac{3 \text{ Дж}}{4 \text{ Дж}} x 100% = 0,75 x 100% = 75% \]

Ответ: 75%