Question

Какую работу нужно совершить для подъема груза массой 50 кг на высоту 13 м используя неподвижный блок? КПД этого простого механизма 93%

Answer 1

Η = Ап / Аз, η = 93% = 0,93, Ап = mgh, Аз - ?
Аз = Ап / η = 50*10*13 / 0,93 = 6500 / 0,93 = 6989,2 Дж ≈ 6990 Дж
Ответ : 6990 Дж

Answer 2

Для подъема груза массой 50 кг на высоту 13 м с использованием неподвижного блока, нужно выполнить работу против силы тяжести.

Работа (W) определяется как произведение силы (F) на путь (d), пройденный этой силой в направлении действия силы:

W = F * d

Сила тяжести (F_gravity) равна массе груза (m) умноженной на ускорение свободного падения (g):

F_gravity = m * g

где g ≈ 9.81 м/с² - ускорение свободного падения на поверхности Земли.

Для того чтобы определить путь (d), на который нужно поднять груз на высоту 13 м, используем теорему о работе и энергии:

W = ΔE_potential

где ΔE_potential - изменение потенциальной энергии.

Известно, что потенциальная энергия (E_potential) равна:

E_potential = m * g * h

где h - высота подъема (13 м).

Теперь можно записать уравнение для работы:

W = m * g * h

Подставим известные значения:

W = 50 кг * 9.81 м/с² * 13 м

W ≈ 6376.65 Дж

Теперь учтем КПД простого механизма. КПД (η) определяется как отношение полезной работы к затраченной работе:

η = полезная работа / затраченная работа

КПД = полезная работа / W

Зная КПД (η) и общую работу (W), можем найти полезную работу:

полезная работа = КПД * W

полезная работа = 0.93 * 6376.65 Дж

полезная работа ≈ 5926.95 Дж

Таким образом, чтобы поднять груз массой 50 кг на высоту 13 м, используя неподвижный блок с КПД 93%, необходимо совершить полезную работу примерно 5926.95 Дж.