Question

На стройке рабочие поднимают бадью с известковым раствором общей массой 85 кг на второй этаж с помощью системы блоков, действуя на верёвку с силой 680 Н. Ускорение свободного падения равно 10 Н/кг. 1) Сколько метров верёвки придётся вытянуть рабочим для того, чтобы поднять ведро на высоту 4 м? 2) Какую работу совершает сила, приложенная рабочими к веревке при таком подъёме? 3) Определите КПД)Системы блоков. Ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи. Найти Перевести

Answer 1

Ответ:

Объяснение:бозначим: mв = 14 кг, h = 40 м, k= дробь, числитель — M, знаменатель — h =1 кг/м, g = 10 Н/кг.

Необходимо совершить работу по поднятию цепи и работу по поднятию ведра. Обозначим и как A_в и A_ц. Тогда полная работа A=A_в плюс A_ц. Высотой ведра можно пренебречь, поэтому работа по поднятию ведра A_в=m_в умножить на g умножить на h. На высоту h поднимается только самый нижний конец цепи, поэтому можно считать, что мы поднимаем центр тяжести цепи, т.е. вся масса цепи сосредоточена в точке приложения силы тяжести, находящейся в центре цепи. Эта точка поднимается на высоту  дробь, числитель — h, знаменатель — 2 . Следовательно, A_ц = M умножить на g умножить на дробь, числитель — h, знаменатель — 2 =k умножить на g умножить на h умножить на дробь, числитель — h, знаменатель — 2 . Теперь можем найти полную работу:

A=m_в умножить на g умножить на h плюс k умножить на g умножить на h умножить на дробь, числитель — h, знаменатель — 2 =g умножить на h умножить на левая круглая скобка m_в плюс k умножить на дробь, числитель — h, знаменатель — 2 правая круглая скобка =10 умножить на 40 умножить на левая круглая скобка 14 плюс 1 умножить на дробь, числитель — 40, знаменатель — 2 правая круглая скобка =400 умножить на 34=13600Дж=13,6кДж.

 

Ответ: A = 13,6 кДж.

Answer 2

Давайте рассмотрим каждый вопрос по очереди:

1) Для того чтобы поднять ведро массой 85 кг на высоту 4 метра, рабочим придется вытянуть веревку на определенное расстояние. Мы можем использовать второй закон Ньютона для вертикального движения:

F = m * a,

где F - сила, необходимая для поднятия ведра, m - масса ведра и a - ускорение свободного падения.

F = 85 кг * 10 Н/кг = 850 Н.

Сила, необходимая для поднятия ведра, равна 850 Н. Теперь мы можем использовать работу для определения длины веревки, которую придется вытянуть:

W = F * d,

где W - работа, F - сила, d - расстояние.

W = 850 Н * 4 м = 3400 Дж (джоулей).

2) Работа, совершаемая силой, приложенной рабочими к веревке, равна 3400 Дж. Эта работа совершается против силы тяжести, чтобы поднять ведро на высоту 4 метра.

3) Для определения КПД системы блоков, мы можем использовать следующую формулу:

КПД = (полезная работа / затраченная работа) * 100%.

Полезная работа здесь - это работа, совершаемая для поднятия ведра на высоту, то есть 3400 Дж. Затраченная работа - это работа, совершаемая рабочими приложенной силой, которую мы рассчитали в первом вопросе (850 Н), умноженной на расстояние (4 м).

Затраченная работа = 850 Н * 4 м = 3400 Дж.

Теперь мы можем рассчитать КПД системы блоков:

КПД = (3400 Дж / 3400 Дж) * 100% = 100%.

КПД системы блоков равен 100%, что означает, что всю работу, затраченную рабочими, можно использовать для поднятия ведра, и нет потерь энергии в системе блоков.