Question

Ящик с гвоздями масса которого 54 кг подымают на 5 этаж с помощью двигающегося блока при этом на веревку действует сила 360Н найдите кпд(переводил с украинского и пожалуйста с подробным объяснением решения

Answer 1

Дано: 
m=54 кг
F=360H
КПД-?
---
Решение:
КПД= (Ап/Аз)*100%
Ап=mgh
Аз=2hf
КПД=(mgh/2Fh)*100% 
h сокращается, остается: 
(mg/2F)*100%=(54*10/2*360)*100%=75%
Ответ: 75%

Answer 2

Для того чтобы найти КПД (коэффициент полезного действия) системы, с помощью которой поднимают ящик с гвоздями, нам нужно понять, что такое КПД и как его рассчитать.

КПД представляет собой отношение полезного эффекта к затраченной энергии. В данном случае полезным эффектом является поднятие ящика на 5 этажей, а затраченной энергией является работа, которую проделывает система, состоящая из блока и веревки.

Работа (W) - это произведение силы (F) на расстояние (d), на которое она приложена, и угол (θ) между направлением силы и перемещением объекта:

W = F * d * cos(θ)

В данной задаче у нас есть сила, действующая на веревку (F = 360 Н), и расстояние, на которое поднимают ящик (d), которое равно высоте 5 этажей. Однако нам не дан угол между силой и перемещением ящика. Предположим, что веревка движется вертикально вверх, тогда угол между силой и перемещением ящика равен 0°, и cos(0°) = 1.

Теперь мы можем рассчитать работу, которую проделывает система:

W = 360 Н * (высота 5 этажей)

Примем, что высота одного этажа составляет примерно 3 метра (это может различаться в разных зданиях, но для простоты расчетов возьмем 3 метра):

Высота 5 этажей = 5 * 3 м = 15 м

Теперь можем рассчитать работу:

W = 360 Н * 15 м = 5400 Дж

Таким образом, система выполнила работу в 5400 Дж (джоулях).

Теперь, чтобы найти КПД, нужно определить, какая часть затраченной энергии была использована для полезного действия (поднятия ящика):

КПД = (Полезная работа) / (Затраченная работа) * 100%

КПД = (5400 Дж) / (Затраченная работа) * 100%

КПД = (5400 Дж) / (Затраченная работа)

Так как нам не дана информация о каких-либо потерях энергии (трение, сопротивление воздуха и т.д.), предположим, что затраченная работа равна полной работе системы, которую мы рассчитали ранее:

КПД = (5400 Дж) / (5400 Дж) = 1

Теперь давайте переведем результат в проценты:

КПД = 1 * 100% = 100%

Таким образом, КПД системы равен 100%. Это означает, что все затраченные усилия были направлены на поднятие ящика, и никакая энергия не была потеряна в процессе. В идеальных условиях (без потерь) КПД будет равен 100%.