Определение КПД наклонной плоскости

Для решения данной задачи необходимо понимание определения КПД (коэффициента полезного действия) наклонной плоскости и умение работать с предоставленными данными.

КПД наклонной плоскости рассчитывается как отношение полезной работы к затраченной работе, выраженное в процентах. Полезная работа — это работа по подъему тела на высоту $$h$$, а затраченная работа — это работа по перемещению тела вдоль наклонной плоскости.

Формула для расчета КПД:

$$\text{КПД} = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная работа}} \times 100\% = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{затраченная}}} \times 100\%$$

где:

• $$\text{КПД}$$ – коэффициент полезного действия (в процентах),


• $$A_{\text{полезная}}$$ – полезная работа,


• $$A_{\text{затраченная}}$$ – затраченная работа.

Полезная работа вычисляется по формуле:

$$A_{\text{полезная}} = P \cdot h$$

где:

• $$P$$ – вес тела (сила тяжести),


• $$h$$ – высота подъема тела.

Затраченная работа вычисляется по формуле:

$$A_{\text{затраченная}} = F \cdot S$$

где:

• $$F$$ – сила, приложенная для перемещения тела вдоль наклонной плоскости,


• $$S$$ – перемещение тела вдоль наклонной плоскости.

Теперь подставим значения из таблицы в формулы:

Из таблицы:

• $$P = 1.8 \text{ H}$$,


• $$h = 0.05 \text{ м}$$,


• $$F = 1.4 \text{ H}$$,


• $$S = 1 \text{ м}$$.

Полезная работа:

$$A_{\text{полезная}} = 1.8 \cdot 0.05 = 0.09 \text{ Дж}$$

Затраченная работа:

$$A_{\text{затраченная}} = 1.4 \cdot 1 = 1.4 \text{ Дж}$$

КПД:

$$\text{КПД} = \frac{0.09}{1.4} \times 100\% \approx 6.43\%$$

Ответ: КПД ≈ 6.43%