Какой КПД имеет механическая лопата, которая приводится в движение электродвигателем мощностью 3,68 кВт и поднимает 180 тонн песка на высоту 6 метров за 1 час?

Физика 8 класс Коэффициент полезного действия (КПД) машин КПД механической лопаты мощность электродвигателя подъем песка высота подъема физика 8 класс Новый

Для того чтобы рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) механической лопаты, нам нужно сначала определить, сколько полезной работы она выполняет, а затем сравнить это с затратами энергии, которые предоставляет электродвигатель.

Шаг 1: Рассчитаем полезную работу, выполненную лопатой.

Полезная работа (A) по подъему песка рассчитывается по формуле:

A = m * g * h

• m - масса (в данном случае 180 тонн, что равно 180000 кг),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²),
• h - высота подъема (6 метров).

Подставим значения:

A = 180000 кг * 9,81 м/с² * 6 м = 1065960 Дж (джоулей).

Шаг 2: Рассчитаем затраченную энергию.

Электродвигатель имеет мощность 3,68 кВт. Чтобы найти полную энергию, затраченную за 1 час, используем формулу:

E = P * t

• P - мощность (3,68 кВт, что равно 3680 Вт),
• t - время (1 час, что равно 3600 секунд).

Подставим значения:

E = 3680 Вт * 3600 с = 13248000 Дж.

Шаг 3: Рассчитаем КПД.

КПД рассчитывается по формуле:

КПД = (A / E) * 100%

Теперь подставим найденные значения:

КПД = (1065960 Дж / 13248000 Дж) * 100% ≈ 8,04%.

Ответ: КПД механической лопаты составляет примерно 8,04%.