Question

ДАМ 20 БАЛЛОВ!!!Груз массой 1,5 кг поднимают на высоту 0,02 м с помощью неподвижного блока, действуя на веревку силой 100 Н. Чему равно КПД механизма?(g=10 H/м)!

Answer 1

Ответ:

КПД = 15%

Объяснение:

Дано:

m=1,5 кг

h=0,02 м

F = 100 Н

КПД -?

РЕШЕНИЕ:

А1 (полезная) = m × g × h =

= 1,5 × 10 × 0,02 = 0,3 (Дж)

А2 (приложенная) = F × h = 100 x 0,02 = 2 (Дж)

КПД = А1 / А2 = 0,3 Дж / 2 Дж = 0,15= 15%

Answer 2

Чтобы найти КПД (коэффициент полезного действия) механизма, мы можем использовать следующую формулу:

$\text{КПД} = \frac{\text{Полезная мощность}}{\text{Затраченная мощность}}$

Полезная мощность - это работа, которую совершает механизм за единицу времени, а затраченная мощность - это мощность, потраченная на механизм также за единицу времени.

Сначала найдем полезную мощность. Работа, совершенная поднятием груза, равна произведению силы на путь:

$\text{Работа} = \text{Сила} \times \text{Путь}$

$\text{Работа} = 100 \, \text{Н} \times 0,02 \, \text{м} = 2 \, \text{Дж}$

Затем найдем затраченную мощность. Затраченная мощность равна произведению силы на скорость, с которой совершается работа. В данном случае, сила равна 100 Н, а так как работа совершается на высоту 0,02 м за некоторое время, то можно найти скорость поднятия:

$\text{Скорость} = \frac{\text{Путь}}{\text{Время}}$

$\text{Скорость} = \frac{0,02 \, \text{м}}{t}$

Здесь $t$ - время, за которое груз поднимается на высоту 0,02 м. Мощность можно найти как произведение силы на скорость:

$\text{Мощность} = \text{Сила} \times \text{Скорость}$

$\text{Мощность} = 100 \, \text{Н} \times \frac{0,02 \, \text{м}}{t}$

Теперь мы можем выразить КПД как отношение полезной мощности к затраченной мощности:

$\text{КПД} = \frac{\text{Полезная мощность}}{\text{Затраченная мощность}} = \frac{2 \, \text{Дж}}{100 \, \text{Н} \times \frac{0,02 \, \text{м}}{t}} = \frac{2 \, \text{Дж} \times t}{2 \, \text{Н} \times 0,02 \, \text{м}} = \frac{t}{0,02}$

Теперь мы можем найти $t$, используя уравнение движения для поднятия груза:

$F = m \cdot a$

Здесь $F$ - сила поднятия, $m$ - масса груза, $a$ - ускорение. Так как груз поднимается наверх с постоянной скоростью, $a = 0$, и сила поднятия равна силе тяжести груза:

$F = m \cdot g$

$100 \, \text{Н} = 1,5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2$

$t = \frac{100 \, \text{Н}}{1,5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2} \approx 6,67 \, \text{с}$

Теперь мы можем подставить значение времени $t$ в формулу для КПД:

$\text{КПД} = \frac{6,67 \, \text{с}}{0,02 \, \text{м}} \approx 333,5$

Итак, КПД механизма равен примерно 333,5 или 33,35%.