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?

Физика 8 класс КПД машин коэффициент полезного действия КПД неподвижный блок подъем кресла масса кресла сила на верёвку физика 8 класс Новый

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:

• m - масса кресла (в кг),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²),
• h - высота, на которую поднимается кресло (в метрах).

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:

• F - сила, действующая на верёвку (в Н),
• h - высота, на которую поднимается кресло (в метрах).

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:

• m = 24 кг,
• g = 9,8 м/с²,
• F = 250 Н.

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%.