Question

С помощью блоков равномерно поднимают груз, масса которого 5 кг, на высоту 0,5 м, действуя силой 41 Н. Вычисли КПД установки. (принять g≈10Н/кг) ДАЮ 40 БАЛОВ

Answer 1

Ответ:

КПД установки можно вычислить по формуле:

КПД = (работа, совершенная установкой) / (затраченная на работу энергия)

Затраченная на работу энергия равна силе, умноженной на расстояние, на которое подняли груз:

E = F * h = 41 Н * 0,5 м = 20,5 Дж

Работа, совершенная установкой, равна работе, совершенной на грузе. Работа вычисляется по формуле:

A = F * s

где F - сила, действующая на груз, s - путь, пройденный грузом.

Так как груз был поднят равномерно, то сила, действующая на него, равна силе тяжести:

F = m * g = 5 кг * 10 Н/кг = 50 Н

Путь, пройденный грузом, равен высоте подъема:

s = h = 0,5 м

Тогда работа, совершенная на грузе, равна:

A = F * s = 50 Н * 0,5 м = 25 Дж

КПД установки:

КПД = A / E = 25 Дж / 20,5 Дж ≈ 1,22

Ответ: КПД установки равен 1,22.

Answer 2

Для расчета КПД (коэффициента полезного действия) установки, используем следующую формулу:

$КПД = \frac{E_{пол}}{E_{затр}} \times 100\%$

Где:

• $E_{пол}$ - полезная работа (в данном случае, поднятие груза на высоту),
• $E_{затр}$ - затраченная энергия (в данном случае, работа, совершенная над грузом).

Полезная работа:

$E_{пол} = m \cdot g \cdot h$

Здесь:

• $m$ - масса груза (5 кг),
• $g$ - ускорение свободного падения (принимаем $10 \, \text{Н/кг}$),
• $h$ - высота поднятия (0,5 м).

$E_{пол} = 5 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг} \cdot 0,5 \, \text{м} = 25 \, \text{Дж}$

Затраченная энергия:

$E_{затр} = F \cdot s$

Здесь:

• $F$ - приложенная сила (41 Н),
• $s$ - путь подъема (0,5 м).

$E_{затр} = 41 \, \text{Н} \cdot 0,5 \, \text{м} = 20,5 \, \text{Дж}$

Теперь можем вычислить КПД:

$КПД = \frac{E_{пол}}{E_{затр}} \times 100\% = \frac{25 \, \text{Дж}}{20,5 \, \text{Дж}} \times 100\% \approx 121,95\%$

Однако, полученное значение КПД превышает 100%, что не соответствует реальности. Вероятно, произошла ошибка в исходных данных или в расчетах. Пожалуйста, перепроверьте условие задачи.