При равномерном перемещении груза массой 11 кг по наклонной плоскости динамометр, привязанный к грузу, показывал силу, равную 40 Н. Вычисли КПД наклонной плоскости, если длина её — 1,7 м, а высота — 30 см. (Принятьg≈10Нкг).
Для начала найдем работу, совершаемую силой трения на наклонной плоскости: A<em>тр=F</em>тр⋅s=40⋅1,7⋅sin(α)=40⋅1,7⋅0,31,7=40⋅0,3=12Дж,A<em>{тр} = F</em>{тр} \cdot s = 40 \cdot 1,7 \cdot \sin(\alpha) = 40 \cdot 1,7 \cdot \frac{0,3}{1,7} = 40 \cdot 0,3 = 12\text{Дж},A<em>тр=F</em>тр⋅s=40⋅1,7⋅sin(α)=40⋅1,7⋅1,70,3=40⋅0,3=12Дж,
где α\alphaα - угол наклона плоскости.
Далее найдем работу, совершаемую силой тяжести на грузе: Aт=m⋅g⋅h=11⋅10⋅0,3=33Дж.A_{т} = m \cdot g \cdot h = 11 \cdot 10 \cdot 0,3 = 33\text{Дж}.Aт=m⋅g⋅h=11⋅10⋅0,3=33Дж.
Тогда КПД наклонной плоскости будет равен: КПД=A<em>тA</em>тр=3312=2,75.КПД = \frac{A<em>{т}}{A</em>{тр}} = \frac{33}{12} = 2,75.КПД=A</em>трA<em>т=1233=2,75.
Для начала найдем работу, совершаемую силой трения на наклонной плоскости:
A<em>тр=F</em>тр⋅s=40⋅1,7⋅sin(α)=40⋅1,7⋅0,31,7=40⋅0,3=12Дж,A<em>{тр} = F</em>{тр} \cdot s = 40 \cdot 1,7 \cdot \sin(\alpha) = 40 \cdot 1,7 \cdot \frac{0,3}{1,7} = 40 \cdot 0,3 = 12\text{Дж},A<em>тр=F</em>тр⋅s=40⋅1,7⋅sin(α)=40⋅1,7⋅1,70,3 =40⋅0,3=12Дж, где α\alphaα - угол наклона плоскости.
Далее найдем работу, совершаемую силой тяжести на грузе:
Aт=m⋅g⋅h=11⋅10⋅0,3=33Дж.A_{т} = m \cdot g \cdot h = 11 \cdot 10 \cdot 0,3 = 33\text{Дж}.Aт =m⋅g⋅h=11⋅10⋅0,3=33Дж.
Тогда КПД наклонной плоскости будет равен:
КПД=A<em>тA</em>тр=3312=2,75.КПД = \frac{A<em>{т}}{A</em>{тр}} = \frac{33}{12} = 2,75.КПД=A</em>трA<em>т =1233 =2,75.
Ответ: КПД наклонной плоскости равен 2,75.