Question

С помощью неподвижного блока груз массой m = 0,18 кг подняли вверх. При этом к свободному кон- цу нити, переброшенной через блок, прилагали силу, модуль кото- рой F = 2,0 Н. Определите КПД неподвижного блока.​

Answer 1

Ответ:

Предполагая, что блок неподвижен, эффективность может быть рассчитана как отношение выходной работы (подъем дороги) к входной работе (приложение усилия к резьбе).

Выходная работа, выполняемая при подъеме груза, составляет:

W_out = mgh

где m - масса груза, - ускорение под действием силы тяжести, а his - высота, на которую поднимается груз.

W_out = 0,18 кг * 9,81 м/с^2 * х

Входная работа, выполняемая путем приложения усилия к резьбе, составляет:

W_in = Fd

где - сила, приложенная к нити, а кубики - расстояние, на которое прикладывается сила. В этом случае усилие прикладывается на ту же высоту, на которую поднят груз, поэтому:

W_in = Ар

Эффективность тогда:

эффективность = W_out / W_in

эффективность = (0,18кг * 9,81 м/с^2 *ч) / (2,0 Н*ч)

КПД = 0,0885 или 8,85%

Таким образом, КПД стационарного блока составляет 8,85%.

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно знать, что КПД неподвижного блока определяется как отношение полезной работы к затраченной работе, выраженное в процентах. Полезная работа равна модулю работы силы тяжести при поднятии груза, а затраченная работа равна модулю работы силы, приложенной к нити. Таким образом, мы можем записать формулу для КПД неподвижного блока:

$$\eta = \frac{A_{\text{пол}}}{A_{\text{зат}}} \cdot 100\%$$

Подставляя известные данные, получаем:

$$\eta = \frac{mg\Delta h}{F\Delta l} \cdot 100\%$$

где $m$ — масса груза, $g$ — ускорение свободного падения, $\Delta h$ — высота подъема груза, $F$ — сила, приложенная к нити, $\Delta l$ — длина перемещения нити.

В данной задаче, мы имеем следующие значения:

$m = 0,18$ кг, $g = 9,8$ м/с$^2$, $F = 2,0$ Н.

Высота подъема груза равна длине перемещения нити, так как нить не растяжима и не проскальзывает относительно блока. Поэтому, мы можем сократить $\Delta h$ и $\Delta l$ в формуле и получить:

$$\eta = \frac{mg}{F} \cdot 100\%$$

Подставляя числовые значения, находим:

$$\eta = \frac{0,18 \cdot 9,8}{2,0} \cdot 100\% \approx 88\%$$

Ответ: КПД неподвижного блока равен 88%.