Номер 3, страница 146 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 8. Закон сохранения энергии. Параграф 33. Коэффициент полезного действия - номер 3, страница 146.

Условие.

3. С помощью наклонной плоскости поднимают груз на некоторую высоту. КПД наклонной плоскости равен 95%. Что это означает?

Решение.

Решение

Коэффициент полезного действия (КПД) — это физическая величина, показывающая эффективность механизма. Он определяется как отношение полезной работы ($A_{полезная}$) к полной затраченной работе ($A_{затраченная}$) и обычно выражается в процентах:

$\eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\%$

При подъёме груза с помощью наклонной плоскости:

1. Полезная работа ($A_{полезная}$) — это работа, совершаемая для увеличения потенциальной энергии груза, то есть для его подъёма на заданную высоту $\text{h}$ против силы тяжести.

2. Затраченная работа ($A_{затраченная}$) — это работа, которую совершает внешняя сила, перемещая груз вдоль всей длины наклонной плоскости. Эта работа всегда больше полезной, так как часть её расходуется на преодоление силы трения, действующей между грузом и плоскостью.

Утверждение, что КПД наклонной плоскости равен 95%, означает, что 95% от всей затраченной работы идёт на совершение полезного действия — на подъём груза. Оставшиеся $100\% - 95\% = 5\%$ работы тратятся на преодоление силы трения. Эта "потерянная" работа не исчезает, а превращается во внутреннюю энергию (тепло), в результате чего груз и поверхность наклонной плоскости нагреваются.

Ответ: Это означает, что 95% от всей работы, совершаемой при перемещении груза по наклонной плоскости, идёт на его подъём (полезная работа), а остальные 5% расходуются на преодоление силы трения и превращаются в тепло.