Давайте подробно решим задачу по шагам и объясним каждое действие.
Дано:
- Масса тележки ( m = 120,кг )
- Прилагаемая сила ( F_{applied} = 500,Н )
- Высота подъема ( h = 1,5,м )
- Длина наклонной плоскости ( l = 4,8,м )
Шаг 1: Найти работу, затраченную на поднятие тележки (передающую энергию)
Работа, затраченная на поднятие тележки (положительная работа силы, приложенной по направлению движения), равна издержкам энергии на выполнение работы против силы тяжести:
[
A_{уч} = m \cdot g \cdot h
]
где ( g = 9,8,м/с^2 ).
Подставим значения:
[
A_{уч} = 120 \times 9,8 \times 1,5
]
Вычислим:
[
A_{уч} = 120 \times 14,7 = 1764,Дж
]
Шаг 2: Определить механическую работу, произведённую силой
Работа силы — это сила умноженная на путь по её направлению:
[
A_{эфф} = F_{applied} \times l
]
Подставим значения:
[
A_{эфф} = 500 \times 4,8 = 2400,Дж
]
Шаг 3: Определяем КПД наклонной плоскости
КПД — это отношение полезной работы к затраченной:
[
\eta = \frac{A_{уч}}{A_{эфф}} \times 100%
]
Подставим известные значения:
[
\eta = \frac{1764}{2400} \times 100%
]
Вычислим:
[
\eta \approx 0,735 \times 100% = 73,5%
]
Итог:
КПД наклонной плоскости составляет approximately 73,5%.