Для решения этой задачи, сначала определим полезную и затраченную работу, а затем рассчитаем КПД.
1. Полезная работа (A_полезная): Это работа, которую нужно совершить, чтобы поднять груз на высоту ( h ). Она вычисляется как:
\[ A_{полезная} = m cdot g cdot h \]
где:
- ( m = 1.8 ) кг (масса груза),
- ( g = 10 ) Н/кг (ускорение свободного падения),
- ( h = 0.2 ) м (высота подъема).
Подставим значения:
\[ A_{полезная} = 1.8 cdot 10 cdot 0.2 = 3.6 ext{ Дж} \]
2. Затраченная работа (A_затраченная): Это работа, которую совершает школьник, перемещая груз по наклонной плоскости. Она вычисляется как:
\[ A_{затраченная} = F cdot l \]
где:
- ( F = 5.4 ) Н (сила, приложенная школьником),
- ( l = 1.1 ) м (длина доски).
Подставим значения:
\[ A_{затраченная} = 5.4 cdot 1.1 = 5.94 ext{ Дж} \]
3. КПД (η): КПД вычисляется как отношение полезной работы к затраченной работе, умноженное на 100%:
\[ \eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} cdot 100% \]
Подставим значения:
\[ \eta = \frac{3.6}{5.94} cdot 100% \approx 60.61% \]
Округлим до целого числа:
\[ \eta \approx 61% \]
Ответ: 61