Какой КПД устройства, если груз размером 5х0,5х0,05 м из латуни подняли на высоту 2 м с приложенной силой 75 кН, а трос вытянули на 4 м?

Физика 10 класс КПД (коэффициент полезного действия) устройств КПД устройства груз из латуни высота 2 м сила 75 кН трос 4 м Новый

Для начала, давайте разберемся, что такое КПД (коэффициент полезного действия) устройства. КПД показывает, какую долю работы, затраченной на выполнение какого-либо процесса, удалось использовать для достижения полезного результата. Он рассчитывается по формуле:

КПД = (Полезная работа / Затраченная работа) * 100%

Теперь давайте найдем полезную и затраченную работу в нашем случае.

Шаг 1: Определение полезной работы

Полезная работа – это работа, которую мы сделали для подъема груза. Она рассчитывается по формуле:

Полезная работа = m * g * h

Где:

• m – масса груза
• g – ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²)
• h – высота подъема (в нашем случае 2 м)

Сначала найдем массу груза. Для этого нам нужно знать объем груза и плотность материала (латунь). Объем груза можно найти по формуле:

Объем = длина * ширина * высота

Подставим значения:

Объем = 5 м * 0,5 м * 0,05 м = 0,125 м³

Теперь найдем массу, используя плотность латуни. Плотность латуни составляет примерно 8500 кг/м³:

m = объем * плотность = 0,125 м³ * 8500 кг/м³ = 1062,5 кг

Теперь мы можем найти полезную работу:

Полезная работа = 1062,5 кг * 9,81 м/с² * 2 м = 20830,25 Дж

Шаг 2: Определение затраченной работы

Затраченная работа – это работа, которую мы сделали, тянув трос. Она рассчитывается по формуле:

Затраченная работа = сила * расстояние

Сила, приложенная к тросу, составляет 75 кН, что равно 75000 Н, а расстояние, на которое вытянули трос, равно 4 м:

Затраченная работа = 75000 Н * 4 м = 300000 Дж

Шаг 3: Расчет КПД

Теперь мы можем подставить найденные значения в формулу для расчета КПД:

КПД = (20830,25 Дж / 300000 Дж) * 100%

КПД = 0,0694 * 100% = 6,94%

Таким образом, КПД устройства составляет примерно 6,94%.