Цель работы: вычислить КПД наклонной плоскости, узнав полезную и затраченную работу по поднятию груза; выяснить, что КПД < 1. Одной из основных характеристик любого механизма является коэффициент полезного действия (КПД). Чем выше КПД, тем эффективней и выгоднее работает механизм.
Как нам известно из учебника (§ 24)
КПД = А п /Аз, (1)
где Ап – полезная работа, необходимая для достижения поставленной цели, а АЗ – работа, затраченная нами на приведения механизма в действие. Из–за действия силы трения и других факторов, затраченная работа всегда больше полезной Аз > Ап. (2)
Отсюда следует, что КПД всегда меньше 1 (или 100%):
КПД < 1 (3)
В нашей работе мы будем измерять КПД наклонной плоскости
и убедимся на опыте, в верности неравенства (3).
Пример выполнения работы:
Р, Н h, m Aп, Дж F, H S, м Аз, Дж h, %
4 0,4 1,6 4,4 0,5 2,2 72%
Вычисления:
Ап = 4 Н×0,4 м = 1,6 Дж; Аз = 4,4 Н×0,5 м = 2,2 Дж;
η = Ап/Аз ×100% = 1,6 Дж/22 Дж 100% » 72%
Вывод: мы определили КПД наклонной плоскости и на опыте убедились, что он меньше 1.