Question

К свободному концу веревки,перекинутой через не подвижный блок ,прикладываю силу 125 Н ,чтобы поднять груз массой 10 кг. Чему равен КПД неподвижного блока?

Answer 1

Неподвижный блок не дает выигрыша в расстоянии. Значит если вытянуть веревку на 1 м, то груз поднимется на 1 м. Полезная работа это то что груз поднялся на 1 м, а затраченная то что человек затрачивал силу для подъема. Значит m*g*h/Fт где h-1м, mг-10кг, g-10Н/кг, Fт-сила которую прикладывает человек(125Н). Значит кпд 0.8 = 80%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) неподвижного блока, сначала необходимо определить силу натяжения веревки.

Учитывая, что веревка нерастяжима, сила натяжения на каждом конце веревки равна 125 Н (приложенная сила). Когда сила применяется к одному концу веревки, сила натяжения равна силе, которая приложена к веревке.

Затем, когда нагрузка поднимается с помощью этой веревки через неподвижный блок, сила натяжения веревки также равна весу нагрузки. Вес нагрузки можно рассчитать как:

Вес (сила притяжения) = масса * ускорение свободного падения

Ускорение свободного падения на Земле обычно принимается как приблизительно 9.81 м/с².

Вес нагрузки = 10 кг * 9.81 м/с² ≈ 98.1 Н

Теперь мы знаем, что сила натяжения веревки составляет 98.1 Н. Таким образом, КПД неподвижного блока можно рассчитать, используя следующую формулу:

КПД = (работа, совершенная нагрузкой) / (работа, совершенная приложенной силой)

Работа, совершенная нагрузкой, равна произведению силы натяжения на расстояние, на которое был поднят груз (высота подъема). Для простоты предположим, что груз поднимается на высоту 1 м.

Работа, совершенная нагрузкой = 98.1 Н * 1 м = 98.1 Н * м

Работа, совершенная приложенной силой (подаваемой на веревку), также равна произведению этой силы на расстояние, на которое поднялся бы груз. Поскольку веревка перекинута через неподвижный блок, это расстояние равно половине высоты подъема (0.5 м).

Работа, совершенная приложенной силой = 125 Н * 0.5 м = 62.5 Н * м

Теперь можем рассчитать КПД:

КПД = 98.1 Н * м / 62.5 Н * м ≈ 1.57

КПД неподвижного блока составляет примерно 1.57 или 157% (в процентах).