Какова мощность двигателя подъемного крана, который равномерно поднимает груз массой 0,5 т на высоту 10 м за 20 с, если напряжение составляет 220 В и КПД установки равен 80%? Кроме того, какова сила тока в этом случае?

Физика 8 класс Мощность и работа мощность двигателя подъемный кран груз масса высота подъем время подъема напряжение 220 В КПД 80% Сила тока Новый

Для того чтобы найти мощность двигателя подъемного крана, нам нужно сначала рассчитать механическую работу, которую он выполняет. Механическая работа (A) при поднятии груза определяется по формуле:

A = m * g * h

где:

• m - масса груза (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²),
• h - высота, на которую поднимается груз (в метрах).

Подставим известные значения:

• m = 0,5 т = 500 кг,
• g = 9,81 м/с²,
• h = 10 м.

Теперь вычислим работу:

A = 500 кг * 9,81 м/с² * 10 м = 49050 Дж (джоулей).

Теперь найдем мощность (P) двигателя, используя формулу:

P = A / t

где:

• t - время, за которое выполняется работа (в секундах).

В нашем случае время t = 20 с. Подставим значения:

P = 49050 Дж / 20 с = 2452,5 Вт.

Так как КПД установки равен 80%, то фактическая мощность (P_д) двигателя будет:

P_д = P / КПД

КПД в десятичной форме равен 0,8. Подставим значения:

P_д = 2452,5 Вт / 0,8 = 3065,625 Вт.

Теперь рассчитаем силу тока (I). Для этого используем закон Ома, который связывает мощность, напряжение и силу тока:

P = U * I

где:

• P - мощность (в ваттах),
• U - напряжение (в вольтах),
• I - сила тока (в амперах).

Мы знаем, что напряжение U = 220 В и мощность P_д = 3065,625 Вт. Теперь можем найти силу тока:

I = P_д / U = 3065,625 Вт / 220 В = 13,93 А.

Таким образом, мощность двигателя подъемного крана составляет примерно 3065,63 Вт, а сила тока - примерно 13,93 А.