Question

Даю 45 баллов!!!!!! груз массой 20 кг подняли на высоту 5М с помощью подвижного блока массой 2 кг. найти КПД установки​

Answer 1

КПД=Аполезная/Азатраченная

1) Полезная работа в том, что блок подняли на высоту.

А=m(груза)gh=20 кг * 10 Н/кг * 5 м=1000 Дж.

2) Затраченная работа в том как его поднимали......

Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза, но зато проигрыш в расстоянии тоже в 2 раза. По золотому правилу работа такая же.

Но это без учета потерь.

В затраченную работу входит еще и подъем самого блока

Азатрач=((20 + 2)*10)/2 *(5*2)=

1100 Дж

3) КПД=1000/1100=0,(90)≈0,91=91%.

Ответ: 91%.

Answer 2

КПД (коэффициент полезного действия) установки можно найти по формуле:

$КПД = \frac{Полезная\,работа}{Затраченная\,энергия} \times 100\%$

Первым шагом нужно найти работу, которую вы совершили, поднимая груз на высоту. Работа равна произведению силы, приложенной к грузу, на расстояние, на которое он поднят.

Сила, действующая на груз, равна его массе, умноженной на ускорение свободного падения ($9.8\,м/с^2$):

$F = m \cdot g$ $F = 20\,кг \cdot 9.8\,м/с^2 = 196\,Н$

Расстояние, на которое поднят груз, составляет 5 метров.

Теперь мы можем найти полезную работу:

$Полезная\,работа = F \cdot h$ $Полезная\,работа = 196\,Н \cdot 5\,м = 980\,Дж$

Следующим шагом нужно найти затраченную энергию. Энергия, затраченная на поднятие груза, будет равна работе, приложенной к блоку. Так как блок подвижный, то на него также будет действовать сила, связанная с его ускорением. Эту силу можно найти как произведение массы блока на его ускорение.

$F_{блока} = m_{блока} \cdot g$ $F_{блока} = 2\,кг \cdot 9.8\,м/с^2 = 19.6\,Н$

Теперь мы можем найти работу, совершенную на блоке:

$Работа\,на\,блоке = F_{блока} \cdot h$ $Работа\,на\,блоке = 19.6\,Н \cdot 5\,м = 98\,Дж$

Общая затраченная энергия будет суммой работ на грузе и на блоке:

$Затраченная\,энергия = Полезная\,работа + Работа\,на\,блоке$ $Затраченная\,энергия = 980\,Дж + 98\,Дж = 1078\,Дж$

Теперь, подставляя значения в формулу для КПД:

$КПД = \frac{Полезная\,работа}{Затраченная\,энергия} \times 100\%$ $КПД = \frac{980\,Дж}{1078\,Дж} \times 100\% \approx 90.88\%$

Таким образом, КПД установки составляет около 90.88%.