Question

По наклонному длиной 4,5 метра и высотой 1,5 метра втянули ящик весом 300 ньютана, сила тяги при движении ящика составила 120 ньютана, найти кпд

Answer 1

Дано: $l=4,5$ м

          $h=1,5$ м

          $F_{T}=300$ Н - сила тяжести ящика

          $F=120$ Н  - сила тяги

       Найти КПД человека: $\eta$ - ?   

Чтобы найти КПД человека в рассматриваемой задачи, надо выяснить какая работа является полезной. Очевидно, такой работой является работа $A_{u}$ против силы тяжести при подъеме ящика на  высоту $h$:

   $A_{u}=F_{T}*h$ --------(1)  

 где индекс u от англ. слова useful - полезный 

В свою очередь затраченной работой будет работа $A_{s}$ силы тяги $F$ при перемещении $l$:

   $A_{s}=F*l$-------(2)

 где индекс s от англ. слова spend - тратить

По определению КПД получим:

    $\eta=\frac{A_{u}}{A_{s}}$ ------(3)

Подставим в (3) вместо $A_{u}$ и $A_{s}$  соотвественно выражения (1) и (2):

$\eta=\frac{F_{T}*h}{F*l}=\frac{300*1,5}{120*4,5}=\frac{30}{12*3}=\frac{5}{6}$, отсюда $\eta=\frac{5}{6}\approx83,3$ %