2024-11-21 03:47:34
Какой КПД данного простого механизма, если для подъема сейфа массой м = 240кг в кузов грузового автомобиля на высоту h=1,5 м используют доску длиной l=3,0м, а сейф перемещают равномерно, прикладывая параллельно плоскости доски силу, модуль которой F = 2,0 кH? Модуль ускорения свободного падения g=10м/с2.
Физика11 классКПД простых механизмовКПДпростой механизмфизика 11 класссейфмассавысотадоскасиларавномерное движениеускорение свободного падениягрузовой автомобильработаЭнергиямеханическая работакоэффициент полезного действияфизические задачи
2024-11-21 03:47:34
Ответ: КПД данного механизма составляет 60%.
Объяснение:
Для начала, давайте разберем данные задачи:
- Масса сейфа (m) = 240 кг
- Высота подъема (h) = 1,5 м
- Длина доски (l) = 3,0 м
- Прилагаемая сила (F) = 2,0 кН = 2000 Н
- Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с²
Теперь нам нужно рассчитать полезную работу (Ап) и затраченную работу (Аз) для определения КПД (η) механизма.
1. Рассчитаем полезную работу (Ап).
Полезная работа (Ап) - это работа, необходимая для подъема сейфа на заданную высоту. Она рассчитывается по формуле:
Ап = m * g * h
Подставляем известные значения:
- m = 240 кг
- g = 10 м/с²
- h = 1,5 м
Таким образом, получаем:
Ап = 240 * 10 * 1,5 = 3600 Дж.
2. Рассчитаем затраченную работу (Аз).
Затраченная работа (Аз) - это работа, которую мы выполняем, прикладывая силу (F) на протяжении длины доски (l). Она рассчитывается по формуле:
Аз = F * l
Подставляем известные значения:
- F = 2000 Н
- l = 3,0 м
Таким образом, получаем:
Аз = 2000 * 3 = 6000 Дж.
3. Рассчитаем КПД (η).
КПД (η) можно найти по формуле:
η = (Ап / Аз) * 100%
Теперь подставим найденные значения:
η = (3600 / 6000) * 100% = 0,6 * 100% = 60%.
Таким образом, КПД данного механизма составляет 60%. Это означает, что 60% работы, которую мы затрачиваем, идет на полезное выполнение задачи - подъем сейфа, а оставшиеся 40% теряются на преодоление трения и других факторов.
