Question

Вантаж масою 80 кг піднімають за допомогою рухомого блоку, прикладаючи силу 500 Н до вільного кінця мотузки. Який ККД блоку?

Answer 1

Відповідь:

ККД = 78,4 %

Пояснення:

ККД = Ак / Аз

Ак = mgh

Аз = F*2h

ККД = mgh / F*2h = mg / F*2

ККД = 80 кг * 9,8 Н/кг / 500 Н *2 = 0.784

ККД = 0.784 * 100% = 78,4 %

Answer 2

Для розрахунку ККД (коефіцієнт корисної дії) блоку, спочатку варто визначити корисну роботу та витрати енергії в даній ситуації.

Корисна робота (робота, зроблена корисною силою) дорівнює продукту сили та відстані, на яку здійснюється переміщення в напрямку сили:

Корисна робота = Сила * Відстань

В даному випадку, сила дорівнює 500 Н, а відстань - це відстань, на яку піднято вантаж. Нехай ця відстань дорівнює h метрів (висота підняття). Тоді корисна робота дорівнює:

Корисна робота = 500 Н * h

З іншого боку, витрати енергії будуть рівні продукту сили тяжіння та відстані:

Витрати енергії = Сила тяжіння * Відстань

Сила тяжіння обчислюється за формулою F = m * g, де m - маса вантажу, а g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с² на поверхні Землі). Таким чином:

Сила тяжіння = 80 кг * 9.8 м/с² = 784 Н

Витрати енергії = 784 Н * h

Коефіцієнт корисної дії визначається як відношення корисної роботи до витрат енергії:

ККД = Корисна робота / Витрати енергії ККД = (500 Н * h) / (784 Н * h) ККД = 0.637

Отже, коефіцієнт корисної дії блоку в даній ситуації становить близько 0.637, або приблизно 63.7%.