Question

При помощи подвижного блока поднимают груз массой 50 кг на высоту 3 метра. Какая сила была приложена к веревке при подъеме груза,если КПД установки 87%

Answer 1

Для подъёма груза через идеальный подвижный блок, нужна сила в два раза меньше, чем вес груза. F=0.5P; P=mg;
F=0.5mg;
Так как блок не идеальный, то поднимающая сила составляет 87% от силы, приложенной к верёвке. F=0.87F0.
F0=F/0.87;
F=0.5mg/0.87;
F=0.5*50*10/0.87=287.4 Н (округлённо)

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для расчета работы:

Работа (W) = Сила (F) * Расстояние (d)

Так как КПД установки составляет 87%, то только 87% работы, которую мы приложили, будет использовано для подъема груза. То есть:

Работа, совершенная нами = 0.87 * Работа, совершенная установкой

Мы знаем, что работа, совершенная нами, равна произведению силы, приложенной к веревке, на расстояние подъема груза:

Работа, совершенная нами = F * 3 м

Таким образом, уравнение будет выглядеть следующим образом:

F * 3 м = 0.87 * Работа, совершенная установкой

Мы также знаем, что работа, совершенная установкой, равна произведению массы груза на ускорение свободного падения (g) и на высоту подъема груза:

Работа, совершенная установкой = 50 кг * 9.8 м/с^2 * 3 м

Теперь мы можем подставить это значение в уравнение:

F * 3 м = 0.87 * (50 кг * 9.8 м/с^2 * 3 м)

F * 3 м = 0.87 * 50 кг * 9.8 м/с^2 * 3 м

F * 3 м = 0.87 * 50 кг * 9.8 м * 3 м/с^2

F * 3 м = 0.87 * 50 кг * 9.8 м * 3 м/с^2

F * 3 м = 0.87 * 50 * 9.8 * 3

F * 3 м = 0.87 * 50 * 9.8 * 3

F * 3 м = 1278.3

Теперь, чтобы найти силу, приложенную к веревке, мы разделим обе стороны уравнения на 3 м:

F = 1278.3 / 3

F ≈ 426.1 Н

Таким образом, сила, приложенная к веревке при подъеме груза массой 50 кг на высоту 3 метра при КПД установки 87%, составляет примерно 426.1 Н.