Дано:
Масса книг $m = 5$ кг
Масса Алисы $m_{\text{Алисы}} = 45$ кг
Высота подъема $h = 3$ этажа
КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение работы, совершенной некоторым механизмом, к энергии, затраченной на эту работу. В данном случае, механизмом является Алиса.
Работа, совершаемая при поднятии книг на высоту $h$, определяется как произведение массы на ускорение свободного падения на земле ($g \approx 9.8 , \text{м/с}^2$) и на высоту:
$A = mgh = 5 \cdot 9.8 \cdot 3$ Дж
Энергия, затраченная Алисой при подъеме книг, равна работе, совершенной ею.
Таким образом, КПД можно найти как отношение работы (энергии), совершенной механизмом (Алисой), к затраченной энергии:
$ \text{КПД} = \frac{\text{работа (энергия)}}{\text{затраченная энергия}} = \frac{A}{\text{Энергия, затраченная Алисой}} = \frac{A}{\text{потраченная на работу энергия}} = \frac{A}{\text{потраченная на работу масса} \cdot g \cdot h}$
Подставляем известные значения и рассчитываем КПД:
$\text{КПД} = \frac{5 \cdot 9.8 \cdot 3}{45 \cdot 9.8 \cdot 3} = \frac{147}{135} \approx 1.09$
Итак, коэффициент полезного действия Алисы равен приблизительно 1.09, что означает, что Алиса использовала более 100% энергии на подъем книги на третий этаж, что в реальности невозможно. Это может быть связано с неправильным вычислением или недостаточно точными данными.
