Какой коэффициент полезного действия (КПД) установки, если кресло массой 24 кг поднимают с помощью неподвижного блока на определённую высоту, при этом на верёвку массой 250 Н действует сила?
Физика8 классКПД машинкоэффициент полезного действияКПДнеподвижный блокподъем кресламасса кресласила на верёвкуфизика 8 класс
Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) установки, нам нужно сначала определить полезную работу и затраченную работу.
Шаг 1: Определение полезной работы.
Полезная работа (Aполезн) - это работа, которая выполняется над поднимаемым телом (в данном случае креслом). Она рассчитывается по формуле:
Aполезн = m * g * h,
где:Поскольку высота (h) не указана в задаче, мы оставим её как переменную.
Шаг 2: Определение затраченной работы.
Затраченная работа (Aзатрач) - это работа, которую выполняет сила, действующая на верёвку. Она также рассчитывается по формуле:
Aзатрач = F * h,
где:В данном случае сила, действующая на верёвку, равна 250 Н.
Шаг 3: Расчет КПД.
Коэффициент полезного действия (КПД) рассчитывается по формуле:
КПД = (Aполезн / Aзатрач) * 100%.
Теперь подставим наши выражения:
КПД = (m * g * h) / (F * h) * 100%.
Мы видим, что высота (h) сокращается:
КПД = (m * g) / F * 100%.
Теперь подставим известные значения:
КПД = (24 кг * 9,8 м/с²) / 250 Н * 100%.
Шаг 4: Подсчет значений.
Сначала вычислим числитель:
24 * 9,8 = 235,2 Н.
Теперь подставим это значение в формулу:
КПД = (235,2 / 250) * 100%.
Теперь вычислим:
235,2 / 250 = 0,9408.
Умножаем на 100%:
КПД = 0,9408 * 100% = 94,08%.
Ответ: Коэффициент полезного действия установки составляет примерно 94,08%.