Задача 2: Под действием некоторой силы груз массой 4 кг перемещается вверх по наклонной плоскости длиной 3 м и высотой 1,5 м. Коэффициент полезного действия наклонной плоскости 50%. Чему равна сила, действующая на груз?

Решение: 1. Определим полезную работу, которая совершается при подъеме груза на высоту 1,5 м: $$A_{полезная} = m \cdot g \cdot h = 4 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 1.5 \text{ м} = 58.8 \text{ Дж}$$ 2. Зная КПД наклонной плоскости, можем найти затраченную работу: $$\text{КПД} = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \times 100\%$$ $$A_{затраченная} = \frac{A_{полезная}}{\text{КПД}} = \frac{58.8 \text{ Дж}}{0.5} = 117.6 \text{ Дж}$$ 3. Затраченная работа равна работе, которую совершает сила при перемещении груза вдоль наклонной плоскости: $$A_{затраченная} = F \cdot S$$, где $$F$$ - сила, $$S$$ - длина наклонной плоскости. $$F = \frac{A_{затраченная}}{S} = \frac{117.6 \text{ Дж}}{3 \text{ м}} = 39.2 \text{ Н}$$ Ответ: Сила, действующая на груз, равна 39.2 Н.