Какой коэффициент полезного действия наклонной плоскости высотой 1 м и длиной 2 м, если по ней перемещается груз массой 4 кг под действием силы 40 Н?

Физика 8 класс Коэффициент полезного действия наклонной плоскости коэффициент полезного действия наклонная плоскость высота 1 м длина 2 м груз массой 4 кг сила 40 Н Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости, нам нужно сначала рассчитать работу, которую делает сила, и работу, которую выполняет груз. Давайте разберем это шаг за шагом.

Шаг 1: Найти работу, совершенную силой.

Работа (A) определяется по формуле:

A = F * s * cos(α),

где:

• F - сила, действующая на груз (в данном случае 40 Н),
• s - длина наклонной плоскости (в данном случае 2 м),
• α - угол между силой и направлением перемещения. В данном случае, так как сила направлена вдоль наклонной плоскости, α = 0° и cos(0°) = 1.

Подставляем значения:

A = 40 Н * 2 м * 1 = 80 Дж.

Шаг 2: Найти работу, совершенную грузом.

Работа, совершенная грузом, равна изменению его потенциальной энергии. Потенциальная энергия (E) рассчитывается по формуле:

E = m * g * h,

где:

• m - масса груза (в данном случае 4 кг),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²),
• h - высота наклонной плоскости (в данном случае 1 м).

Подставляем значения:

E = 4 кг * 9.8 м/с² * 1 м = 39.2 Дж.

Шаг 3: Найти КПД.

Коэффициент полезного действия (КПД) можно найти по формуле:

KPD = (A полезная / A затраченная) * 100%,

где:

• A полезная - работа, совершенная грузом (39.2 Дж),
• A затраченная - работа, совершенная силой (80 Дж).

Подставляем значения:

KPD = (39.2 Дж / 80 Дж) * 100% = 49%.

Ответ: КПД наклонной плоскости составляет 49%.