Question

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).

Answer 1

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%.