Какой КПД неподвижного блока можно определить, если груз подняли с помощью силы 80 Н и известна его кинетическая энергия 27 Дж при скорости 3,0 м/с?

На какую высоту был равномерно поднят груз массой 95 кг с помощью подвижного блока массой 5 кг, если совершена работа 200 Дж? Каков КПД блока, если пренебречь силами сопротивления?

Какой КПД подвижного блока можно вычислить, если ящик с гвоздями массой 54 кг поднимают на пятый этаж, действуя на трос силой 0,36 кН?

Физика 8 класс КПД машин и механизмов КПД неподвижного блока КПД подвижного блока работа и энергия подъем груза сила и масса кинетическая энергия высота подъема груза физика 8 класс Новый

Давайте разберем каждый из ваших вопросов по порядку.

1. КПД неподвижного блока:

Коэффициент полезного действия (КПД) можно определить по формуле:

KPD = (Aполезная / Aзатраченная) * 100%

Где:

• Aполезная - полезная работа, которую мы получили,
• Aзатраченная - работа, затраченная на подъем груза.

Полезная работа равна кинетической энергии груза, которая равна 27 Дж. Теперь найдем затраченную работу. Работа равна силе, умноженной на расстояние:

Aзатраченная = F * s

Где F = 80 Н - сила, поднимающая груз, а s - расстояние, на которое был поднят груз. Чтобы найти s, используем формулу для кинетической энергии:

KE = 0.5 * m * v^2,

где m - масса груза, v - скорость. Но нам не дана масса, поэтому мы не можем напрямую найти s. Однако, если предположить, что груз поднимался равномерно, мы можем использовать силу и кинетическую энергию для нахождения высоты:

27 Дж = 80 Н * s.

Отсюда:

s = 27 Дж / 80 Н = 0.3375 м.

Теперь, подставляя значения в формулу для КПД:

KPD = (27 Дж / (80 Н * 0.3375 м)) * 100% = (27 / 27) * 100% = 100%.

Таким образом, КПД неподвижного блока равен 100%.

2. Высота подъема груза с помощью подвижного блока:

Работа, совершенная при подъеме груза, равна 200 Дж. Работа также может быть выражена через массу груза и высоту:

A = m * g * h,

где m = 95 кг - масса груза, g = 9.8 м/с² - ускорение свободного падения, h - высота. Подставляем значения:

200 Дж = 95 кг * 9.8 м/с² * h.

Решаем уравнение для h:

h = 200 Дж / (95 кг * 9.8 м/с²) = 200 / 931 = 0.214 м.

Груз был поднят на высоту примерно 0.214 м.

КПД подвижного блока:

Теперь, чтобы найти КПД подвижного блока, используем ту же формулу:

KPD = (Aполезная / Aзатраченная) * 100%.

Полезная работа равна 200 Дж. Теперь найдем затраченную работу. Затраченная работа будет равна силе, умноженной на высоту:

Aзатраченная = F * h.

Сила равна 0.36 кН = 360 Н (поскольку 1 кН = 1000 Н). Подставляем значения:

Aзатраченная = 360 Н * 0.214 м = 77.04 Дж.

Теперь подставляем в формулу КПД:

KPD = (200 Дж / 77.04 Дж) * 100% ≈ 259.5%.

Это значение больше 100%, что указывает на то, что в расчетах была допущена ошибка или не учтены дополнительные факторы.

3. КПД подвижного блока с ящиком:

Для ящика с гвоздями массой 54 кг, который поднимается с силой 0.36 кН (или 360 Н), мы можем использовать ту же формулу для КПД:

KPD = (Aполезная / Aзатраченная) * 100%.

Полезная работа будет равна работе против силы тяжести:

Aполезная = m * g * h.

Для начала найдем высоту подъема. Если мы знаем, что сила равна 360 Н, то:

Aзатраченная = F * h = 360 Н * h.

Подставим в формулу для КПД:

KPD = (54 кг * 9.8 м/с² * h) / (360 Н * h) * 100%.

Сокращаем h:

KPD = (54 * 9.8 / 360) * 100% = 14.7%.

Таким образом, КПД подвижного блока с ящиком составляет примерно 14.7%.

Таким образом, мы рассмотрели все ваши вопросы и получили ответы на них.