При рівномірному переміщенні вантажу масою 15 кг по похилій площині динамометр, прив'язаний до вантажу, показував силу, яка дорівнює 40 Н. Обчисліть ККД похилої площини, якщо довжина її становить 1,8 м, а висота 20 см.

(Прийняти g≈10Нкг).

Объяснение:

ККД (коефіцієнт корисної дії) визначається як відношення корисно виконаної роботи до витраченої енергії. У даному випадку, ми можемо обчислити ККД похилої площини за формулою:

ККД = (робота, виконана проти сили тяжіння) / (витрачена енергія)

Перш за все, ми можемо обчислити роботу, виконану проти сили тяжіння. Робота визначається як добуток сили і переміщення. У цьому випадку, переміщення похилої площини дорівнює довжині площини, тобто 1,8 м. Сила тяжіння визначається масою вантажу і прискоренням вільного падіння (g):

Сила тяжіння = маса * прискорення вільного падіння = 15 кг * 10 Н/кг = 150 Н

Робота, виконана проти сили тяжіння = сила тяжіння * переміщення = 150 Н * 1,8 м = 270 Дж

Тепер ми можемо обчислити витрачену енергію, використовуючи величину сили, виміряну динамометром. За умовою, сила, виміряна динамометром, дорівнює 40 Н.

Витрачена енергія = сила * переміщення = 40 Н * 1,8 м = 72 Дж

Тепер ми можемо обчислити ККД:

ККД = (робота, виконана проти сили тяжіння) / (витрачена енергія) = 270 Дж / 72 Дж = 3.75

Отже, ККД похилої площини становить 3.75 або 375%.