Какова полезная работа и сила, необходимая для подъема груза массой 75 кг на высоту 10 м с использованием подвижного блока, если коэффициент полезного действия составляет 60%?

Физика 8 класс Работа и энергия полезная работа сила подъем груза масса 75 кг высота 10 м подвижный блок коэффициент полезного действия 60% Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько шагов, чтобы понять, как рассчитать полезную работу и силу, необходимую для подъема груза с учетом коэффициента полезного действия.

Шаг 1: Рассчитаем работу, необходимую для подъема груза.

Работа, необходимая для подъема груза, рассчитывается по формуле:

Работа = масса * ускорение свободного падения * высота

Где:

• масса (m) = 75 кг
• ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с²
• высота (h) = 10 м

Подставим значения в формулу:

Работа = 75 кг * 9.81 м/с² * 10 м

Работа = 7357.5 Дж (джоулей)

Шаг 2: Учитываем коэффициент полезного действия (КПД).

КПД показывает, какая часть затраченной энергии идет на полезную работу. В данном случае КПД составляет 60% или 0.6. Чтобы найти полную работу, которую нужно затратить, используем следующую формулу:

Полная работа = Полезная работа / КПД

Подставим значения:

Полная работа = 7357.5 Дж / 0.6

Полная работа ≈ 12262.5 Дж

Шаг 3: Рассчитаем силу, необходимую для подъема груза.

Сила (F), необходимая для подъема груза, может быть найдена по формуле:

Сила = Полная работа / высота

Подставим значения:

Сила = 12262.5 Дж / 10 м

Сила ≈ 1226.25 Н (ньютонов)

Итак, ответ:

• Полезная работа: 7357.5 Дж
• Сила, необходимая для подъема груза: 1226.25 Н