Какова мощность двигателя подъёмного крана, который поднимает груз весом 100 кг на высоту 30 метров над уровнем воды за 100 секунд, если коэффициент полезного действия (КПД) его двигателя равен 30%?
Чтобы найти мощность двигателя подъёмного крана, нам нужно сначала рассчитать работу, которую он выполняет, а затем учесть КПД. Давайте разберёмся по шагам.
Работа (A) в данном случае равна произведению силы (веса груза) на высоту (h), на которую поднимается груз. Сила равна весу груза, который можно найти по формуле:
Ускорение свободного падения g примерно равно 9,8 м/с². Таким образом, для нашего груза:
Теперь мы можем найти работу:
Мощность (P) определяется как работа, выполненная за единицу времени:
где t – время в секундах. В нашем случае:
КПД показывает, какая часть энергии, потребляемой двигателем, используется для выполнения полезной работы. Он равен 30%, или 0,3 в десятичной форме. Чтобы найти мощность двигателя (Pд), нужно разделить мощность полезной работы на КПД:
Ответ: Мощность двигателя подъёмного крана составляет 980 Вт.