Question

ДОПОМОЖІТЬ СРОЧНО ДАЮ 65 БАЛІВ. Залізобетонну плиту масою 400 кг піднімають за допомогою важеля на висоту 10 см. До довгого кінця важеля прикладають силу 1500 Н. При цьому точка прикладання сили переміщується на 40 см. Знайдіть ККД важеля.

Answer 1

Відповідь:

Для розрахунку ККД (коефіцієнта корисної дії) важеля спочатку визначимо величини прикладених сил та переміщення точки прикладання сили.

За умовою:

Маса плити (m) = 400 кг

Висота підняття (h) = 10 см = 0.1 м

Прикладена сила (F) = 1500 Н

Переміщення точки прикладання сили (d) = 40 см = 0.4 м

Переведемо масу плити в силу, використовуючи формулу ваги:

W = m * g,

де g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²).

W = 400 кг * 9.8 м/с² = 3920 Н.

Тепер визначимо корисну роботу, виконану під час підняття плити:

Pк = F * h.

Pк = 1500 Н * 0.1 м = 150 Н·м.

Далі, знайдемо виконану роботу прикладеною силою:

Pв = F * d.

Pв = 1500 Н * 0.4 м = 600 Н·м.

Враховуючи, що ККД (η) визначається як відношення корисної роботи до витраченої енергії, можемо обчислити ККД важеля:

η = Pк / Pв.

η = 150 Н·м / 600 Н·м = 0.25.

Отже, ККД важеля становить 0.25 або 25%.

Answer 2

ККД (коефіцієнт корисної дії) важеля можна обчислити за формулою:

ККД = корисна робота / витрачена робота * 100%

Спочатку знайдемо корисну роботу:

Корисна робота = сила * відстань

Сила, прикладена до важеля, складає 1500 Н, а відстань, на яку перемістився точка прикладання сили, складає 40 см (або 0,4 м).

Корисна робота = 1500 Н * 0,4 м = 600 Дж

Тепер знайдемо витрачену роботу:

Витрачена робота = вага * висота

Вага залізобетонної плити складає 400 кг, а висота підняття складає 10 см (або 0,1 м).

Витрачена робота = 400 кг * 9,8 м/с² * 0,1 м = 392 Дж

Тепер можна обчислити ККД:

ККД = корисна робота / витрачена робота * 100% = 600 Дж / 392 Дж * 100% ≈ 153%

Таким чином, ККД важеля становить близько 153%.