a) Запишите формулу механической работы. [1] b) Используя измерения, полученные в ходе эксперимента, вычислите полезную работу по подъёму тела на высоту h (Aполез). [2] c) Определите работу, совершаемую при движении тела по наклонной плоскости (Aсоверш). [2] d) Найдите коэффициент полезного действия наклонной плоскости.

a) Формула механической работы:

Механическая работа определяется по формуле:

где:

• $A$ — работа (Дж),

• $F$ — сила (Н),

• $s$ — перемещение тела (м),

• $\alpha$ — угол между направлением силы и перемещением.

Если сила направлена вдоль движения тела, то:

b) Полезная работа при подъёме тела на высоту $h$:

Полезная работа — это работа, затраченная на подъём тела против силы тяжести:

где:

• $m$ — масса тела (кг),

• $g$ — ускорение свободного падения ($9{,}8 \text{ Н/кг}$ или примерно $10 \text{ Н/кг}$),

• $h$ — высота подъёма (м).

Для вычисления необходимо подставить значения массы тела и высоты, полученные в эксперименте:

c) Работа, совершаемая при движении тела по наклонной плоскости:

Работа при перемещении тела вдоль наклонной плоскости определяется как:

где:

• $F$ — сила, с которой тянут тело вдоль наклонной плоскости (Н),

• $l$ — длина наклонной плоскости (м).

В эксперименте нужно использовать измеренные значения силы и длины наклонной плоскости:

d) Коэффициент полезного действия наклонной плоскости:

КПД показывает, какая часть затраченной работы превращается в полезную работу:

где:

• $\eta$ — коэффициент полезного действия (%),

• $A_{\text{полез}}$ — полезная работа (Дж),

• $A_{\text{соверш}}$ — совершённая работа (Дж).

После подстановки полученных в эксперименте значений:

Чем меньше потери энергии на трение, тем выше КПД наклонной плоскости.