Для подъема бочки массой 200 кг на борт корабля высотой 5 м, необходимо приложить вдоль доски длиной 10 м силу равную 1400 Н. Как определить КПД в этой ситуации? Помогите срочно!

Физика 11 класс Энергия и работа. КПД КПД физика 11 класс работа сила подъём бочка масса высота длина корабль расчет эффективность механика физические законы Энергия Новый

Чтобы определить коэффициент полезного действия (КПД) в данной ситуации, нам нужно сравнить полезную работу с полной работой, которую необходимо затратить. Давайте разберем шаги решения:

1. Определим полезную работу: Полезная работа — это работа, затраченная на подъем бочки на высоту 5 метров. Она рассчитывается по формуле: А_{полезная} = m * g * h, где:
• m = 200 кг — масса бочки,
• g = 9,8 м/с² — ускорение свободного падения,
• h = 5 м — высота подъема.
2. Подставим значения: А_{полезная} = 200 кг * 9,8 м/с² * 5 м = 9800 Дж (джоулей).
3. Определим полную работу: Полная работа — это работа, которую нужно затратить, чтобы переместить бочку вдоль доски длиной 10 м с приложенной силой 1400 Н. Она рассчитывается по формуле: А_{затраченная} = F * s, где:
• F = 1400 Н — сила, приложенная вдоль доски,
• s = 10 м — длина доски.
4. Подставим значения: А_{затраченная} = 1400 Н * 10 м = 14000 Дж.
5. Рассчитаем КПД: КПД определяется как отношение полезной работы к полной затраченной работе, умноженное на 100%, чтобы выразить его в процентах: КПД = (А_{полезная} / А_{затраченная}) * 100%.
6. Подставим значения: КПД = (9800 Дж / 14000 Дж) * 100% ≈ 70%.

Таким образом, коэффициент полезного действия в данной ситуации составляет примерно 70%. Это означает, что 70% затраченной энергии идет на выполнение полезной работы по подъему бочки, а остальная часть теряется, вероятно, из-за трения и других факторов.