2) Каково КПД наклонной плоскости, когда на груз массой 40 кг, который был поднят по плоскости, действовала сила F=120N

Для решения этой задачи о КПД наклонной плоскости, нам понадобятся формулы для работы, мощности и КПД.

Сначала найдем работу, совершенную силой на грузе. Работа вычисляется как произведение силы на перемещение вдоль силы. В данном случае сила равна 120 Н, а перемещение равно расстоянию l, то есть 12 м. Воспользуемся формулой:

\[Работа = Сила \times Расстояние\]

\[Работа = 120 \, Н \times 12 \, м = 1440 \, Дж\]

Далее, найдем мощность, которая определяется как работа, совершенная за единицу времени. Для этого нам понадобится знать время, за которое сила совершает работу. В задаче нам дана только высота h, но нам также понадобится высота подъема, чтобы вычислить время.

Так как груз поднимается по наклонной плоскости, то подъем происходит не только по вертикали, но и по горизонтали. Мы можем использовать геометрическую теорему Пифагора для нахождения высоты подъема. По теореме Пифагора:

\[h_{\text{подъема}} = \sqrt{h^2 + l^2}\]

\[h_{\text{подъема}} = \sqrt{3^2 + 12^2} = \sqrt{9 + 144} = \sqrt{153} \approx 12.37 \, м\]

Теперь мы можем найти время, относительно которого будет рассчитана мощность, используя формулу:

\[Время = \frac{h_{\text{подъема}}}{Скорость_{\text{подъема}}}\]

Скорость подъема в данном случае равна скорости равнозамедленного движения, которую мы можем найти, используя формулу:

\[Скорость_{\text{подъема}} = \frac{v_{\text{нач}} + v_{\text{кон}}}{2}\]

где \(v_{\text{нач}}\) - начальная скорость подъема, а \(v_{\text{кон}}\) - конечная скорость подъема. Так как груз поднимается против силы тяжести и начальная скорость равна 0, то \(v_{\text{нач}} = 0\). Следовательно:

\[Скорость_{\text{подъема}} = \frac{0 + v_{\text{кон}}}{2} = \frac{v_{\text{кон}}}{2}\]

Теперь мы можем найти время:

\[Время = \frac{h_{\text{подъема}}}{\frac{v_{\text{кон}}}{2}} = \frac{2 \times h_{\text{подъема}}}{v_{\text{кон}}}\]

Так как подъем происходит против силы тяжести, конечная скорость будет равна 0. Поэтому:

\[Время = \frac{2 \times h_{\text{подъема}}}{0} = +\infty\]

Мы получаем, что время, за которое сила совершает работу, не существует. Это означает, что мы получили недействительный результат.

Для того чтобы было возможно рассчитать мощность и КПД, необходимо знать время, за которое сила совершает работу. В этой задаче дано только расстояние и сила, но недостаточно информации, чтобы найти время. Следовательно, невозможно ответить на вопрос о КПД наклонной плоскости с предоставленными данными.