Question

Определите полезную и совершенную работу при подъёме груза массой m=2,0 кг на высоту h= 0,40 м . если приложеная сила F=12,5 Н . Определите КПД установки.

Answer 1

Dano:

m=2kg          L1=F*h=12.5N*0.4m=5J

h=0.4m         L2=m*g*h=2kg*10N/m*0.4m=8J

F=12.5N        η=L1/L2

________      η=5J/8J*100%=62.5%

L1-?

L2-?

η-?

 

Answer 2

Полезная работа по подъему груза

 

Аполез = Fh = 12,5×0,4 = 5 Дж

 

Вся затраченная работа

 

А затр = mgh = 2×10×0,4 = 8 Дж

 КПД = Аполез/А затр = 5/8 = 0,625 = 62,5 %

Answer 3

Для определения полезной и совершенной работы при подъеме груза, а также коэффициента полезного действия (КПД) установки, мы можем воспользоваться следующими формулами:

1. Полезная работа (работа, совершенная против силы тяжести): \[ W_{\text{полез}} = mgh \]

2. Совершенная работа (работа, совершенная приложенной силой): \[ W_{\text{сов}} = Fh \]

3. КПД (коэффициент полезного действия): \[ \text{КПД} = \frac{W_{\text{полез}}}{W_{\text{сов}}} \]

Где: - \( m = 2,0 \) кг - масса груза, - \( g = 9,8 \) м/с² - ускорение свободного падения, - \( h = 0,40 \) м - высота подъема, - \( F = 12,5 \) Н - приложенная сила.

Давайте подставим значения и рассчитаем каждую величину.

1. Полезная работа: \[ W_{\text{полез}} = 2,0 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 \times 0,40 \, \text{м} \]

2. Совершенная работа: \[ W_{\text{сов}} = 12,5 \, \text{Н} \times 0,40 \, \text{м} \]

3. КПД: \[ \text{КПД} = \frac{W_{\text{полез}}}{W_{\text{сов}}} \]

Теперь давайте рассчитаем численные значения.

1. Полезная работа: \[ W_{\text{полез}} = 2,0 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 \times 0,40 \, \text{м} \approx 7,84 \, \text{Дж} \]

2. Совершенная работа: \[ W_{\text{сов}} = 12,5 \, \text{Н} \times 0,40 \, \text{м} = 5 \, \text{Дж} \]

3. КПД: \[ \text{КПД} = \frac{7,84 \, \text{Дж}}{5 \, \text{Дж}} \approx 1,568 \]

Таким образом, КПД установки равен примерно 1,568 или 156,8%. Обратите внимание, что значение КПД больше 1, потому что полезная работа больше совершенной работы.