Question

При помощи подвижного блока равномерно поднимают груз, прилагая к веревке силу, модуль которой F = 100 Н. Определите коэффицент полезного действия установки, если масса груза m =18 кг. Коэффицент g принять равным 10 Н/кг.

Answer 1

Η = А полезная / А затраченная * 100 % 

А полезная = m * g * h 

m - масса ( 18 кг ) 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 
h - высота 

А полезная = 18 * 10 = 180 Дж 

А затраченная = F * 2 = 100 * 2 = 200 Дж 

η = 180 / 200 = 0,9 * 100 = 90 % 

Answer 2

Для определения коэффициента полезного действия установки, сначала найдем работу, которую нужно приложить к веревке для подъема груза. Работа определяется как произведение силы, приложенной к веревке, на путь, на который перемещается груз.

Работа W = F * s

Где F - сила, приложенная к веревке, s - путь, на который перемещается груз.

Модуль силы, приложенной к веревке, F = 100 Н. Путь, на который перемещается груз, можно найти как разность между начальной и конечной высотой груза: s = h2 - h1.

С учетом того, что сила тяжести F = m * g, где m - масса груза, g - ускорение свободного падения, можно найти путь s:

s = (m * g) / F

Подставим известные значения:

s = (18 кг * 10 Н/кг) / 100 Н = 1.8 м

Теперь мы можем найти работу:

W = 100 Н * 1.8 м = 180 Дж

Теперь найдем работу, совершенную грузом:

Wполезная = m * g * h

Где h - высота подъема груза.

Wполезная = 18 кг * 10 Н/кг * h

Так как работа, совершенная грузом, равна работе, которую нужно приложить для подъема груза, то:

W = Wполезная

180 Дж = 18 кг * 10 Н/кг * h

h = 180 Дж / (18 кг * 10 Н/кг) = 1 м

Теперь мы можем найти коэффициент полезного действия:

η = Wполезная / W

η = 18 кг * 10 Н/кг * 1 м / (100 Н * 1.8 м) = 1

Таким образом, коэффициент полезного действия установки равен 1.