Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 23 № 3467

Для определения КПД наклонной плоскости использовано оборудование, изображенное на рисунке. Ученик с помощью динамометра поднимает брусок с двумя грузами равномерно вдоль наклонной плоскости. Данные эксперимента ученик занес в таблицу. Чему равен КПД наклонной плоскости? Ответ выразите в процентах и округлите до целого числа.

 

 

Показания динамометра при подъеме груза, Н1,5
Длина наклонной плоскости, м1,0
Масса бруска с двумя грузами, кг0,22
Высота наклонной плоскости, м0,15

Решение.

КПД любого механизма определяется как отношение работы полезной к работе затраченной: \eta= дробь, числитель — A_{пол}, знаменатель — A_{затр } умножить на 100\%. В случае с наклонной плоскостью полезная работа заключается в подъёме груза на высоту h=0{,}15м и равна по величине изменению его потенциальной энергии:

 

A_{пол}=mgh=0{,}22 кг умножить на 10м/с в степени 2 умножить на 0{,}15м=0{,}33 Дж.

 

Затраченную на подъём груза работу можно найти при помощи показаний динамометра F:

 

A_{затр}=Fl=1{,}5Н умножить на 1{,}0м=1{,}5 Дж.

 

Отсюда, для КПД наклонной плоскости имеем:

 

\eta= дробь, числитель — 0{,}33 Дж, знаменатель — 1{, 5 Дж} умножить на 100\%=22\%.

 

Ответ: 22.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.4.4 Работа силы: на малом перемещении, Погрешности прямых и косвенных измерений