С-2 Груз массой 15 кг равномерно перемещается по наклонной плоскости, прикладывая при этом силу в 40 Н. Чему равен КПД наклонной плоскости, если длина её 1,8 м, а высота - 30 см?

Решение:

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

\( η = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} · 100\% \)

Полезная работа — это работа по подъёму груза на высоту \( h \), то есть \( A_{полезная} = m · g · h \).

Затраченная работа — это работа, совершённая при перемещении груза по наклонной плоскости, то есть \( A_{затраченная} = F · L \).

Дано:

• Масса \( m = 15 \) кг
• Сила \( F = 40 \) Н
• Длина наклонной плоскости \( L = 1.8 \) м
• Высота \( h = 30 \) см = 0.3 м
• Ускорение свободного падения \( g = 10 \) м/с² (примем для расчёта)

Рассчитаем полезную работу:

\( A_{полезная} = 15 \text{ кг} · 10 \text{ м/с}^2 · 0.3 \text{ м} = 45 \text{ Дж} \)

Рассчитаем затраченную работу:

\( A_{затраченная} = 40 \text{ Н} · 1.8 \text{ м} = 72 \text{ Дж} \)

Рассчитаем КПД:

\( η = \frac{45 \text{ Дж}}{72 \text{ Дж}} · 100\% \)

\( η = 0.625 · 100\% = 62.5\% \)

Ответ: 62,5%