Для подъема груза в кузов автомобиля на высоту 1,4 м используется доска длиной 5 м. Для перемещения по доске к грузу весом 100 Н необходимо приложить силу 680 Н, параллельную плоскости доски. Сила трения равна 400 Н. Каков КПД этого простого механизма?

h = 1,4 м.

L = 5 м.

Р = 100 Н.

g = 10 м/с².

F = 680 Н.

Fтр = 400 Н.

КПД - ?

Коэффициент полезного действия КПД показывает, какая часть затраченной работы Аз, выраженная в процентах, переходит в полезную работу Ап при подъёме груза: КПД = Ап * 100 % / Аз.

Полезную работу при подъёме груза по наклонной доске Ап выразим формулой: Ап = m * g * h, где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, h - высота наклонной плоскости.

Вес груза выражается формулой: Р = m * g.

Ап = Р * h.

Затраченную работу Аз выразим формулой: Аз = F * L, где сила F, с которой тянут груз, L - длина доски.

Формула для определения КПД наклонной плоскости примет вид: КПД = Р * h * 100 % / F * L.

КПД = 100 Н * 1,4 м * 100 % / 680 Н * 5 м = 4,1 %.

Ответ: доска, по которой перемещают груз в автомобиль, имеет КПД = 4,1 %.