Какой вычислительный КПД установки, если ведро с песком массой 25,5 кг поднимается на высоту 20 м с силой 300 Н при помощи неподвижного блока?

Физика 10 класс Механика вычислительный КПД установка ведро с песком масса 25,5 кг высота 20 м сила 300 Н неподвижный блок Новый

Чтобы найти вычислительный коэффициент полезного действия (КПД) установки, нам нужно сначала определить полезную работу, которую выполняет установка, и полную работу, затраченную на подъем ведра. Давайте разберем этот процесс по шагам.

Шаг 1: Найдем полезную работу.

Полезная работа (A_полезная) — это работа, которую мы выполняем, поднимая ведро с песком на высоту. Она вычисляется по формуле:

A_полезная = m * g * h

• где m — масса ведра с песком (25,5 кг),
• g — ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²),
• h — высота подъема (20 м).

Подставим значения:

A_полезная = 25,5 кг * 9,8 м/с² * 20 м = 5004 Дж.

Шаг 2: Найдем полную работу.

Полная работа (A_полная) — это работа, которую мы затрачиваем, чтобы поднять ведро с песком с использованием силы. Она вычисляется по формуле:

A_полная = F * h

• где F — сила, с которой мы поднимаем ведро (300 Н),
• h — высота подъема (20 м).

Подставим значения:

A_полная = 300 Н * 20 м = 6000 Дж.

Шаг 3: Найдем КПД установки.

Коэффициент полезного действия (КПД) вычисляется по формуле:

КПД = (A_полезная / A_полная) * 100%

Подставим найденные значения:

КПД = (5004 Дж / 6000 Дж) * 100% ≈ 83,4%.

Таким образом, вычислительный КПД установки составляет примерно 83,4%. Это означает, что 83,4% работы, затраченной на подъем ведра, используется для полезной работы, а остальная часть теряется, например, на трение и другие сопротивления.