Какой результат должен получить ученик при вычислении КПД установки, если груз весит 16 Н, перемещается к вершине

Koko

51

Для вычисления КПД (коэффициента полезного действия) установки необходимо знать работу, совершенную установкой, и работу, потраченную на её функционирование. Формула для вычисления КПД выглядит следующим образом:

\[
КПД = \frac{{Р_{полезная}}}{{Р_{потраченная}}}
\]

Где:
\(Р_{полезная}\) - полезная работа, которую совершает установка,
\(Р_{потраченная}\) - работа, которую установка потребляет.

Полезная работа, которую совершает установка, равна работе, которую совершает груз при подъеме на наклонную плоскость. Работа рассчитывается по формуле:

\[
Р_{полезная} = Сила \cdot Путь = F \cdot s
\]

Где:
Сила - сила, с которой груз перемещается,
Путь - путь, по которому перемещается груз.

В данной задаче сила, с которой перемещается груз, равна 16 Н, а путь равен 1,2 м. Подставим эти значения в формулу и рассчитаем полезную работу:

\[
Р_{полезная} = 16 \, Н \cdot 1,2 \, м = 19,2 \, Дж
\]

Работа, которую установка потребляет, определяется силой тяжести, действующей на груз, и вертикальным перемещением груза. Работа рассчитывается по формуле:

\[
Р_{потраченная} = Сила \cdot Путь = F \cdot s
\]

В данной задаче сила тяжести, действующая на груз, равна его весу, который составляет 16 Н, а путь перемещения груза по вертикали равен 0,2 м. Подставим эти значения в формулу и рассчитаем работу, потраченную на функционирование установки:

\[
Р_{потраченная} = 16 \, Н \cdot 0,2 \, м = 3,2 \, Дж
\]

Теперь, когда у нас есть значения полезной и потраченной работы, мы можем вычислить КПД установки:

\[
КПД = \frac{{Р_{полезная}}}{{Р_{потраченная}}} = \frac{{19,2 \, Дж}}{{3,2 \, Дж}} \approx 6
\]

Ответ округляем до целого числа и указываем без единиц измерения. Таким образом, КПД установки равен 6.