Question

Ящик с яблоками массой 24 кг подняли при помощи неподвижного блока на высоту 5 м, действуя на веревку с силой 250 Н. Вычислите КПД установки. С дано и решением если можно.

Answer 1

Ответ:

КПД = 96%

Объяснение:

Дано:

m=24 кг

h=5 м

F = 250 Н

КПД -?

РЕШЕНИЕ:

А1 (полезная) = m × g × h =

= 24 × 10 × 5 = 1200 (Дж)

А2 (приложенная) = F × h = 250 x 5 = 1250 (Дж)

КПД = А1 / А2 = 1200 Дж / 1250 Дж = 0,96 = 96 %

Примечание:

Если принять g =9,8 (более точное значение), то ответ будет меньше.

Answer 2

Для вычисления КПД (коэффициента полезного действия) установки, необходимо знать, какую работу мы вложили (потратили) и какую работу мы получили на выходе. В данном случае:

1. Работа, которую мы вложили (потратили), это сила, с которой мы действовали на веревку, умноженная на расстояние, на которое мы подняли ящик:

   Вложенная работа (W_влож) = сила × расстояние = 250 Н × 5 м = 1250 Дж (джоулей).

2. Работа, которую мы получили на выходе, это потенциальная энергия ящика на высоте 5 м:

   Полученная работа (W_получ) = масса × ускорение свободного падения × высота = 24 кг × 9.81 м/с² × 5 м = 1177.8 Дж.

Теперь мы можем вычислить КПД установки, используя формулу:

КПД = (Полученная работа / Вложенная работа) × 100%.

КПД = (1177.8 Дж / 1250 Дж) × 100% ≈ 94.22%.

Итак, КПД этой установки составляет примерно 94.22%.

Обратите внимание, что в реальных системах всегда есть потери из-за трения, нагревания и других факторов, которые могут снизить фактический КПД ниже теоретического значения.