Question

контейнер массой 225 кг подняли на 20 см с помощью рычага .Какую вертикальную силу пришлось прикладывать к длинному плечу ,если его КПД составляет 90% , а отношение длин плеч 1:5 ?

Answer 1

 Я увидела кота, лакающего молоко из миски, а рядом с ним сидевшая кошка облизывалась.На дереве сидела ворона, громко каркающая куда-то в сторону, а за ней в небо поднимался самолет, улетевший вскоре за горизонт. На сцене находился мужчина, исполняющий интересный танец, а перед ним сидела девушка , одарившая его аплодисментами.

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо знать, что момент силы есть произведение силы и плеча (M = F * d), где M - момент силы, F - приложенная сила, d - плечо.

В данной задаче известно, что масса контейнера равна 225 кг, он поднят на высоту 20 см (0,2 м) с помощью рычага, и его КПД составляет 90%.

Для начала найдем силу, которую надо приложить к короткому плечу рычага. Используем соотношение между длинами плеч: x / 5x = 20 см / 0,2 м, где x - длина короткого плеча рычага.

Отсюда получаем: 1 / 5 = 0,2 / x x = 5 * 0,2 x = 1 м

Теперь можем найти силу F, которую надо приложить к короткому плечу рычага, чтобы поднять контейнер. Момент силы M1, создаваемый коротким плечом, равен моменту силы M2, создаваемому длинным плечом, так как рычаг находится в равновесии, и его моменты сил сбалансированы:

F * 1 = 225 * g * 5, где g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с^2)

F = (225 * g * 5) / 1 F = 11025 N

Приложили силу F к короткому плечу рычага, чтобы поднять контейнер массой 225 кг на высоту 20 см. Теперь рассмотрим КПД системы. КПД (η) - это отношение полезной работы к затраченной энергии (η = Wполезная / Wзатраченная). В данной задаче полезная работа - это поднятие контейнера на высоту 0,2 м. По определению работы (W = F * h), где W - работа, F - приложенная сила, h - высота подъема.

Wполезная = F * h Wполезная = 11025 * 0,2 Wполезная = 2205 Дж

Затраченная энергия - это работа, необходимая для подъема контейнера. По определению работы (W = F * h), где W - работа, F - приложенная сила, h - высота подъема.

Wзатраченная = F * h Wзатраченная = 11025 * 0,2 Wзатраченная = 2205 Дж

Таким образом, полезная работа и затраченная энергия равны, и КПД системы составляет: η = Wполезная / Wзатраченная η = 2205 / 2205 η = 1 или 100%

Таким образом, КПД системы, состоящей из рычага и контейнера, составляет 90%.