Question

СПОЧНО!!! 100 баллов Яка довжина короткого плеча важеля, якщо довше плече має довжину 50см. На довше плече діє сила 1,2кН, а на коротке діє сила 200Н? 2.Ящик з цвяхами, маса якого 50кг піднімають на п'ятий поверх висотою 22м за допомогою блока, діючи на мотузку силою 360 Н. Обчисліть ККД, якщо нерухомий блок перемістився теж на висоту 22м. 3. Обчисліть ККД важеля, якщо до короткого плеча прикріплений вантаж масою 0,2 тони, а на довше плече діє сила 0,2Н. При цьому вантаж підняли на висоту 1м, а довше опустилось на 5 м.

Answer 1

Ответ:

Д.ля знаходження довжини короткого плеча важеля, можна скористатися формулою рівноваги моментів:

M1 = M2, де M1 - момент сили на короткому плечі, M2 - момент сили на довшому плечі.

M1 = F1 * L1, де F1 - сила на короткому плечі, L1 - довжина короткого плеча.

M2 = F2 * L2, де F2 - сила на довшому плечі, L2 - довжина довшого плеча.

За умовою завдання F1 = 200 Н, F2 = 1,2 кН = 1200 Н, L2 = 50 см = 0,5 м. Підставляючи ці значення в формулу, отримаємо:

F1 * L1 = F2 * L2

200 Н * L1 = 1200 Н * 0,5 м

L1 = 3 м

Отже, довжина короткого плеча важеля дорівнює 3 м.

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

η = (F * h) / (m * g * H), де F - сила, прикладена до мотузки блока, h - висота піднятого ящика, m - маса ящика, g - прискорення вільного падіння, H - висота, на яку піднявся блок.

За умовою завдання F = 360 Н, h = 22 м, m = 50 кг, g = 9,8 м/с², H = 22 м. Підставляючи ці значення в формулу, отримаємо:

η = (360 Н * 22 м) / (50 кг * 9,8 м/с² * 22 м)

η ≈ 0,34

Отже, ККД блока дорівнює близько 0,34 або 34%.

33.Для обчислення ККД важеля необхідно знати величини сили, яка діє на важіль, та сили опори. За умовою задачі відомо, що на довшому плечі вантажу діє сила 0,2 Н, а на короткому плечі підвішений вантаж масою 0,2 тони, що відповідає силі тяжіння 2000 Н.

Таким чином, сила тяжіння на короткому плечі становить 2000 Н, а сила на довшому плечі - 0,2 Н.

Важіль можна розглядати як систему, де на одному боці діє сила тяжіння, а на іншому боці - сила опори. Оскільки вантаж підняли на висоту 1 м, а довше плече важеля опустилося на 5 м, то можна вважати, що весь робочий опір виконала сила тяжіння, тобто робота сили тяжіння дорівнює роботі сили опори.

Робота сили тяжіння:

W_т = F_т * h = 2000 Н * 1 м = 2000 Дж

Робота сили опори:

W_о = F_о * s = 0,2 Н * 5 м = 1 Дж

ККД важеля дорівнює відношенню роботи сили опори до роботи сили тяжіння:

η = W_о / W_т = 1 Дж / 2000 Дж ≈ 0,0005

Отже, ККД важеля становить близько 0,0005, що є дуже малим значенням. Це пояснюється тим, що сила тяжіння на короткому плечі значно переважає силу на довшому плечі, тому важіль не ефективний у використанні енергії

Объяснение:

Answer 2

Перш за все, давайте розберемося з першим питанням про довжину короткого плеча важеля. Ви задали, що довше плече має довжину 50 см. І на довше плече діє сила 1,2 кН, а на коротке плече діє сила 200 Н.

Розрахунок довжини короткого плеча важеля:

Для розрахунку довжини короткого плеча використовуємо рівняння моментів сили:

Момент сили на довшому плечі = Момент сили на короткому плечі

Момент сили на довшому плечі = сила * довжина довшого плеча Момент сили на короткому плечі = сила * довжина короткого плеча

1,2 кН * 0,5 м = 200 Н * довжина короткого плеча

0,6 кН * м = 0,2 кН * довжина короткого плеча

довжина короткого плеча = (0,6 кН * м) / 0,2 кН

довжина короткого плеча = 3 м

Таким чином, довжина короткого плеча важеля дорівнює 3 м.

Обчислення ККД підйому ящика з цвяхами з використанням блока:

Для розрахунку ККД (коефіцієнт корисної дії) використовуємо наступну формулу:

ККД = (робота, виконана за допомогою блока) / (робота, яку треба було зробити)

Робота, виконана за допомогою блока дорівнює силі, що діє на блок, помноженій на відстань, на яку перемістився блок.

Робота, яку треба було зробити, дорівнює силі, що діє на ящик, помноженій на відстань, на яку піднято ящик.

Сила, що діє на блок, дорівнює силі, якою діємо на мотузку.

Сила, що діє на ящик, дорівнює силі, якою діє блок на мотузку.

Відстань, на яку перемістився блок, дорівнює висоті, на яку підняли ящик.

Відстань, на яку піднято ящик, дорівнює висоті, на яку підняли ящик.

ККД = (сила, якою діємо на мотузку * висота) / (сила, якою діє блок на мотузку * висота)

ККД = (360 Н * 22 м) / (50 кг * 9,8 м/с² * 22 м)

ККД = 7920 Дж / 10780 Дж

ККД ≈ 0,734

Таким чином, ККД підйому ящика з цвяхами за допомогою блока становить приблизно 0,734.

Обчислення ККД важеля:

Для розрахунку ККД важеля використовуємо наступну формулу:

ККД = (робота, виконана при переміщенні вантажу) / (робота, яку треба було зробити)

Робота, виконана при переміщенні вантажу дорівнює силі, що діє на важіль, помноженій на відстань, на яку переміщено вантаж.

Робота, яку треба було зробити, дорівнює силі, що діє на важіль, помноженій на відстань, на яку опустилося довше плече.

Сила, що діє на важіль, дорівнює силі, якою діємо на довше плече.

Відстань, на яку переміщено вантаж, дорівнює висоті, на яку підняли вантаж.

Відстань, на яку опустилося довше плече, дорівнює відстані, на яку опустилося довше плече.

ККД = (сила, якою діємо на довше плече * висота) / (сила, якою діє на важіль * відстань, на яку опустилося довше плече)

ККД = (0,2 Н * 1 м) / (0,2 т * 9,8 м/с² * 5 м)

ККД = 0,2 Дж / 9,8 Дж

ККД ≈ 0,020

Таким чином, ККД важеля становить приблизно 0,020.