5. По наклонному пандусу высотой 80 см в течение 10 секунд равномерно перемещали детскую коляску, двигая её со скоростью 50 см/с. Коляску толкали вдоль поверхности пандуса с силой, величина которой была равна 38 Н. При движении по пандусу коляска обладала кинетической энергией 2,1 Дж. 1) Определите массу коляски. 2) На сколько возросла потенциальная энергия коляски в результате подъёма по пандусу? 3) Чему равен КПД пандуса? Ответ приведите в процентах и округлите до целых. Ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.

1) Чтобы определить массу коляски, воспользуемся формулой для кинетической энергии: \[E_k = \frac{1}{2}mv^2\] где (E_k = 2.1 \text{ Дж}) и (v = 0.5 \text{ м/с}). Выразим массу: \[m = \frac{2E_k}{v^2} = \frac{2 \times 2.1 \text{ Дж}}{(0.5 \text{ м/с})^2} = \frac{4.2}{0.25} = 16.8 \text{ кг}\] Ответ: Масса коляски равна 16.8 кг. 2) Потенциальная энергия коляски увеличилась на: \[E_p = mgh\] где (m = 16.8 \text{ кг}), (g = 9.8 \text{ м/с}^2) и (h = 0.8 \text{ м}). \[E_p = 16.8 \text{ кг} \times 9.8 \text{ м/с}^2 \times 0.8 \text{ м} = 131.712 \text{ Дж}\] Ответ: Потенциальная энергия возросла на 131.712 Дж. 3) Чтобы найти КПД пандуса, нужно разделить полезную работу на затраченную работу и умножить на 100%. Полезная работа - это изменение потенциальной энергии, то есть (E_p = 131.712 \text{ Дж}). Затраченная работа - это работа силы при перемещении коляски: \[A = F \times s\] Скорость равна 50 см/с, время равно 10 с. Найдем расстояние: \[s = v \times t = 0.5 \text{ м/с} \times 10 \text{ с} = 5 \text{ м}\] Затраченная работа: \[A = 38 \text{ Н} \times 5 \text{ м} = 190 \text{ Дж}\] КПД пандуса: \[\text{КПД} = \frac{E_p}{A} \times 100\% = \frac{131.712 \text{ Дж}}{190 \text{ Дж}} \times 100\% = 69.32 \%\] Округлим до целых: \[\text{КПД} \approx 69 \%\] Ответ: КПД пандуса равен примерно 69%.