Для нахождения КПД наклонной плоскости необходимо сначала найти силу трения, препятствующую движению тела по ней.
Сила трения на наклонной плоскости может быть найдена по формуле: Fтр = μ * N,
где μ - коэффициент трения (0,2), N - нормальная сила, равная силе тяжести, действующей перпендикулярно наклонной плоскости: N = m g cos(α),
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона плоскости к горизонтали, который можно найти как α = arctg(высота/длина) = arctg(0,5/2) ≈ arctg(0,25) ≈ 14,04°.
Подставим значения в формулы: N = m 9,81 cos(14,04°) ≈ m 9,81 0,97 = 9,52 m Н; Fтр = 0,2 9,52 m ≈ 1,9 m Н.
Теперь можем найти работу силы трения, совершаемую на наклонной плоскости: Aтр = Fтр l cos(180°) = -1,9 m 2 cos(180°) = -3,8 m Дж, где l - длина наклонной плоскости.
КПД наклонной плоскости можно найти, поделив работу силы трения на работу полной силы: η = (F l) / Aтр = (m g l cos(180°)) / (3,8 m) = (9,81 2 1 cos(180°)) / 3,8 ≈ 5,17 / 3,8 ≈ 1,36.
КПД наклонной плоскости составляет около 1,36 или 136%.
Для нахождения КПД наклонной плоскости необходимо сначала найти силу трения, препятствующую движению тела по ней.
Сила трения на наклонной плоскости может быть найдена по формуле:
Fтр = μ * N,
где μ - коэффициент трения (0,2), N - нормальная сила, равная силе тяжести, действующей перпендикулярно наклонной плоскости:
N = m g cos(α),
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона плоскости к горизонтали, который можно найти как α = arctg(высота/длина) = arctg(0,5/2) ≈ arctg(0,25) ≈ 14,04°.
Подставим значения в формулы:
N = m 9,81 cos(14,04°) ≈ m 9,81 0,97 = 9,52 m Н;
Fтр = 0,2 9,52 m ≈ 1,9 m Н.
Теперь можем найти работу силы трения, совершаемую на наклонной плоскости:
Aтр = Fтр l cos(180°) = -1,9 m 2 cos(180°) = -3,8 m Дж, где l - длина наклонной плоскости.
КПД наклонной плоскости можно найти, поделив работу силы трения на работу полной силы:
η = (F l) / Aтр = (m g l cos(180°)) / (3,8 m) = (9,81 2 1 cos(180°)) / 3,8 ≈ 5,17 / 3,8 ≈ 1,36.
КПД наклонной плоскости составляет около 1,36 или 136%.