1. Определение полезной работы:
Полезная работа – это работа по подъёму груза на высоту (h). Сила, необходимая для этого, равна силе тяжести (mg).
\[A_{полезн} = mgh = 15 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 0.3 \text{ м} = 44.1 \text{ Дж}\]
2. Определение затраченной работы:
Затраченная работа – это работа, которую совершает динамометр при перемещении груза вдоль наклонной плоскости.
\[A_{затр} = Fs = 40 \text{ Н} \cdot 1.8 \text{ м} = 72 \text{ Дж}\]
3. Вычисление КПД:
КПД (коэффициент полезного действия) – это отношение полезной работы к затраченной, выраженное в процентах.
\[\text{КПД} = \frac{A_{полезн}}{A_{затр}} \cdot 100\% = \frac{44.1 \text{ Дж}}{72 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 61.25\%\]
Ответ: КПД наклонной плоскости составляет 61.25%.