Груз поднимают с помощью неподвижного блока, прикладывая силу 500 Н. Какова масса груза, если КПД составляет 75%?

Физика 9 класс Работа и энергия груз неподвижный блок сила 500 Н масса груза КПД 75% Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать понятие КПД (коэффициент полезного действия) и формулу для расчета работы. Давайте разберем шаги решения подробно.

Шаг 1: Понимание КПД

КПД - это отношение полезной работы к затраченной работе, выраженное в процентах. В данной задаче КПД равен 75%, что означает, что 75% затраченной работы идет на подъем груза, а остальные 25% теряются, например, на трение.

Шаг 2: Формула для КПД

Формула для КПД выглядит следующим образом:

КПД = (Полезная работа / Затраченная работа) * 100%

Шаг 3: Определение работы

Затраченная работа (A) при подъеме груза определяется как:

A = F * h

где F - сила, приложенная для подъема груза, h - высота подъема. Однако в данной задаче высота не указана, поэтому мы будем использовать другую формулу, основанную на весе груза.

Шаг 4: Определение полезной работы

Полезная работа (A полезная) - это работа, которую мы хотим совершить, поднимая груз. Полезная работа равна весу груза (mg) умноженному на высоту подъема (h):

A полезная = m * g * h

где m - масса груза, g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).

Шаг 5: Связка всех формул

Теперь, используя формулу для КПД, мы можем записать:

75% = (m * g * h) / (F * h)

Сократим h (если высота не равна нулю):

0.75 = (m * g) / F

Шаг 6: Подставляем известные значения

Теперь мы можем подставить известные значения:

• F = 500 Н
• g = 9.81 м/с²

Подставляем в уравнение:

0.75 = (m * 9.81) / 500

Шаг 7: Решаем уравнение для массы

Теперь умножим обе стороны уравнения на 500:

0.75 * 500 = m * 9.81

375 = m * 9.81

Теперь разделим обе стороны на 9.81:

m = 375 / 9.81

Приблизительно:

m ≈ 38.24 кг

Ответ:

Масса груза составляет примерно 38.24 кг.