По наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 1,5 м поднимают груз массой 180 кг. Чему равны полезная работа и КПД, если коэфициент трения равен 0,3?

На наклонной плоскости углу наклона равному α работа, затраченная на подъем груза, и полезная работа равны. Полезная работа рассчитывается как произведение силы, приложенной параллельно плоскости к перемещению, умноженное на длину пути:

Aп = Fп * s * cosα,

где Fп - проекция силы подъема на ось движения, s - длина подъема. Для определения полезной работы нужно учесть влияние силы трения:

Fп = F - Ft = m * g * sinα - Ft,

где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, Ft - сила трения. Подставляем значения и находим полезную работу:

Aп = (m * g * sinα - Ft) * s * cosα.

КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной работе:

η = Aп / А = (m * g * sinα - Ft) * s * cosα / (m * g * s).

Подставляем известные значения и находим КПД системы. С учетом коэффициента трения в 0,3 можно рассчитать соответствующие аргументы в уравнениях и получить численное значение полезной работы и КПД.