Question

Поднимая с помощью подвижного и неподвижного блоков ящик массой 24 кг на высоту 1515 м, вытянули часть каната длиной 40 м. При этом действовали силой F=150F=150 Н. Каков КПД этой системы блоков?

Answer 1

Ответ:

60%

Объяснение:

Answer 2

КПД (коэффициент полезного действия) системы можно вычислить по формуле:

КПД = (Полезная мощность / Затраченная мощность) * 100.

Для начала, давайте найдем полезную мощность и затраченную мощность.

Полезная мощность - это работа, которую мы проделали, поднимая ящик на высоту. Работа вычисляется как произведение силы на перемещение в направлении силы:

Работа = Сила * Перемещение.

Сначала найдем силу натяжения каната (сила, с которой действует человек):

Сила натяжения = 150 Н.

Перемещение ящика вдоль вертикали равно высоте, на которую его подняли:

Перемещение = 1515 м.

Теперь можем найти полезную мощность:

Полезная мощность = Сила натяжения * Перемещение.

Полезная мощность = 150 Н * 1515 м = 227250 Н·м (джоулей).

Затраченная мощность - это мощность, которую мы потратили на поднятие ящика, тратя на это работу. Работа потраченная на поднятие ящика равна произведению силы тяжести на высоту подъема:

Работа потраченная = Масса * Ускорение свободного падения * Перемещение.

Ускорение свободного падения обычно обозначается как g и примерно равно 9.81 м/с².

Масса ящика = 24 кг. Ускорение свободного падения = 9.81 м/с². Перемещение = 1515 м.

Работа потраченная = 24 кг * 9.81 м/с² * 1515 м = 354509.4 Н·м (джоулей).

Теперь можем вычислить затраченную мощность:

Затраченная мощность = Работа потраченная / Время.

Поскольку нам дана только длина каната, а не скорость поднятия, нам не хватает информации для вычисления времени. Будем считать, что подъем происходит с постоянной скоростью (что может быть допустимым приближением в данной задаче).

КПД = (Полезная мощность / Затраченная мощность) * 100. КПД = (227250 Н·м / 354509.4 Н·м) * 100 ≈ 64.07%.

Итак, КПД этой системы блоков составляет около 64.07%.