Question

Вес тела 200Н с помощью подвижного блока поднимается на высоту 10м. В это время на свободный конец прикладывают силу в 105Н. Вычислите КПД.

Answer 1

Дано  P=200 Н    h1=10 м      F=105 Н   h2=2*h1=20 м    КПД - ?

КПД= Aп*100%/Aз=P*h1*100%/F*h2=200*10*100%/105*20=95.24%

Ответ КПД=95,24%

Answer 2

Для решения этой задачи нужно знать, что КПД подвижного блока определяется как отношение полезной работы к затраченной работе, выраженное в процентах. Полезная работа равна произведению веса тела на высоту подъема, а затраченная работа равна произведению силы, приложенной к свободному концу нити, на длину нити, которая пройдет через блок. Так как подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза, то длина нити, которая пройдет через блок, будет в два раза больше высоты подъема. Тогда КПД подвижного блока можно найти по формуле:

$$\eta = \frac{A_\text{пол}}{A_\text{зат}} \cdot 100\% = \frac{P \cdot h}{F \cdot 2h} \cdot 100\% = \frac{P}{2F} \cdot 100\%$$

Подставляя в эту формулу данные задачи, получаем:

$$\eta = \frac{200}{2 \cdot 105} \cdot 100\% \approx 95,24\%$$

Ответ: КПД подвижного блока равен 95,24%.