Как рассчитать КПД при подъеме груза по наклонной плоскости?

КПД наклонной плоскости рассчитывается как отношение полезной работы к полной работе, затраченной на подъём груза по наклонной плоскости. 1

Формула для вычисления: КПД = (Полезная работа / Полная работа) × 100%. 1

Полезная работа — это работа, которую выполняют, поднимая груз на высоту. 1 Она равна произведению веса тела на высоту подъёма. 5

Полная работа — это работа, которую затрачивают, чтобы переместить груз по наклонной плоскости. 1 Она равна произведению силы, перемещающей тело по наклонной плоскости, на длину пути. 5

Пример расчёта: груз массой 350 кг необходимо поднять вверх по наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 0,5 м. 2 Рабочий прикладывает силу 450 Н. 2

Решение:

1. Полезная работа: Aполезная = m ⋅ g ⋅ h = 350 ⋅ 9,8 ⋅ 0,5 = 1715 Дж. 2
2. Затраченная работа: Aзатраченная = F ⋅ l = 450 ⋅ 5 = 2250 Дж. 2
3. КПД: η = 1715 / 2250 × 100% ≈ 76,22%. 2

Ответ: КПД наклонной плоскости равен 76,22%. 2

Важно учитывать, что в реальных условиях на КПД влияют различные факторы, такие как трение и сопротивление воздуха. 1