Найдите КПД наклонной плоскости, если для поднятия по ней груза массой 2,4 кг нужно прикладывать силу 8 Н. Длина наклонной плоскости 2 м, высота - 50 см. Ускорение свободного падения 10 Н/кг. Ответ укажите в процентах. Ответ нужно вписать десятичной дробью без единиц измерения. Дробную часть, если она присутствует, нужно отделять запятой. Например: 15,5
Для расчета КПД наклонной плоскости воспользуемся формулой:
КПД = (работа, совершаемая грузом) / (работа, совершаемая нанизующей на него силой)
Работа, совершаемая грузом при подъеме на высоту h по наклонной плоскости:
A1 = F h cos(a)
Где F - сила, приложенная к грузу (8 Н), h - высота (0,5 м), a - угол наклона наклонной плоскости, cos(a) = h / L, L - длина наклонной плоскости (2 м)
A1 = 8 0,5 (0,5 / 2) = 1 Дж
Работа, совершаемая прикладываемой силой:
A2 = S = F L = 8 2 = 16 Дж
Тогда КПД наклонной плоскости:
КПД = A1 / A2 = 1 / 16 = 0,0625
КПД в процентах: 6,25%