Краткое пояснение:
Логика решения: Для вычисления КПД наклонной плоскости необходимо рассчитать полезную работу (подъем груза на высоту) и полную работу (совершаемую при перемещении груза по наклонной плоскости), а затем найти их отношение, выраженное в процентах.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определяем известные величины.
- Масса груза (m): 14 кг
- Сила, показываемая динамометром (F): 40 Н
- Длина наклонной плоскости (L): 1,6 м
- Высота наклонной плоскости (h): 30 см = 0,3 м
- Ускорение свободного падения (g): 10 Н/кг
- Шаг 2: Рассчитываем полезную работу (A_полезная). Полезная работа — это работа по подъему груза на высоту. Используем формулу: \( A_{полезная} = m · g · h \).
\( A_{полезная} = 14 · 10 · 0,3 = 42 \) Дж. - Шаг 3: Рассчитываем полную работу (A_полная). Полная работа — это работа, совершаемая при перемещении груза по наклонной плоскости. Используем формулу: \( A_{полная} = F · L \).
\( A_{полная} = 40 · 1,6 = 64 \) Дж. - Шаг 4: Вычисляем КПД (η) наклонной плоскости. КПД равен отношению полезной работы к полной работе, умноженному на 100%. Используем формулу: \( η = \frac{A_{полезная}}{A_{полная}} · 100% \).
\( η = \frac{42}{64} · 100% \approx 0,65625 · 100% = 65,625% \). - Шаг 5: Округляем результат до целого числа.
\( η \approx 66% \).
Ответ: 66 %