Question

Даю 50 баллов Ящик с гвоздями, масса которого 50 кг, поднимают на 5 этаж строящегося дома с помощью подвижного блока, действуя на веревку с силой 300Н. Чему равен КПД установки? Высота этажа равна 4м.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

На первый этаж мы не поднимаемся, поэтому:

h = (n-1)·h₁ = (5-1)·4 = 16 м

Полезная работа:

Aп = m·g·h = 50·10·16 = 8 000 Дж

Поскольку блок подвижный, то он дает выигрыш в силе в 2 раза.

Совершенная работа:

Aс = 2·F·h = 2·300·16 = 9 600 Дж

КПД = Ап / Ас = 8000 / 9600 ≈ 0,83      или   83%

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно вычислить силу тяги веревки, работу подъема ящика, и КПД установки.

1. Сила тяги веревки (F_тяги): Сила тяги веревки равна силе тяжести ящика (масса * ускорение свободного падения): F_тяги = масса * ускорение свободного падения F_тяги = 50 кг * 9.8 м/с^2 F_тяги = 490 Н

2. Работа подъема ящика (W_подъема): Работа, совершенная для поднятия ящика на 5 этажей, равна произведению силы тяги веревки на высоту подъема ящика: W_подъема = F_тяги * высота подъема W_подъема = 490 Н * (5 этажей * 4 м/этаж) W_подъема = 490 Н * 20 м W_подъема = 9800 Дж (джоулей)

3. КПД установки (η): КПД (КПД установки) определяется как отношение полезной работы к затраченной работе: η = полезная работа / затраченная работа

В данном случае полезной работой является работа, которую совершает подъемник (W_подъема), а затраченной работой является работа, которую мы вкладываем в устройство, чтобы поднять ящик.

Так как работа (затраченная работа) равна силе, умноженной на путь, то: Затраченная работа = F_сила * путь

F_сила - сила, которую приложили к веревке (300 Н). Путь - путь, на котором была приложена сила (высота подъема ящика).

Таким образом, затраченная работа (W_затраченная) равна: W_затраченная = F_сила * путь W_затраченная = 300 Н * (5 этажей * 4 м/этаж) W_затраченная = 300 Н * 20 м W_затраченная = 6000 Дж (джоулей)

Теперь, вычислим КПД установки: η = полезная работа / затраченная работа η = W_подъема / W_затраченная η = 9800 Дж / 6000 Дж η ≈ 1.63

КПД установки составляет около 1.63, что означает, что она переводит около 1.63% затраченной энергии в полезную работу подъема ящика.