Вопрос:

Груз массой 120 кг поднимают по наклонной плоскости длиной 6 м на высоту 1,2 м, прикладывая силу 300 Н. Определите КПД наклонной плоскости. (g = 10 Н/кг)

Ответ:

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости рассчитывается по формуле:

\( \eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\% \)

Полезная работа — это работа по подъёму груза на высоту, затраченная работа — это работа, совершённая при перемещении груза по наклонной плоскости.

  1. Рассчитаем полезную работу: \( A_{полезная} = m \cdot g \cdot h \)
  2. \( m = 120 \text{ кг} \), \( g = 10 \text{ Н/кг} \), \( h = 1,2 \text{ м} \)
  3. \( A_{полезная} = 120 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 1,2 \text{ м} = 1440 \text{ Дж} \).
  4. Рассчитаем затраченную работу: \( A_{затраченная} = F \cdot L \)
  5. \( F = 300 \text{ Н} \), \( L = 6 \text{ м} \)
  6. \( A_{затраченная} = 300 \text{ Н} \cdot 6 \text{ м} = 1800 \text{ Дж} \).
  7. Рассчитаем КПД: \( \eta = \frac{1440 \text{ Дж}}{1800 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 0,8 \cdot 100\% = 80\% \).

Ответ: 80%.