Из шахты подняли клеть с углём со скоростью 2 м/с. Какой КПД подъёмника, если масса клети составляет 4 т, а масса угля — 3,6 т? Ответ (округли до целого числа): η≈%.

Физика 9 класс КПД (коэффициент полезного действия) подъёмника КПД подъёмника физика уголь масса скорость задача по физике механика Энергия работа решение задачи Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) подъёмника, нам нужно рассчитать работу, которую выполняет подъёмник, и сравнить её с работой, которую он затрачивает на подъем.

Шаг 1: Определим массу клети с углём.

• Масса клети = 4 т = 4000 кг
• Масса угля = 3,6 т = 3600 кг
• Общая масса (m) = масса клети + масса угля = 4000 кг + 3600 кг = 7600 кг

Шаг 2: Рассчитаем работу, которую выполняет подъёмник.

Работа (A) подъемника равна силе тяжести, действующей на систему, умноженной на высоту подъёма (h). Сила тяжести (F) рассчитывается по формуле:

F = m * g,

где g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²).

Следовательно, работа будет:

A = F * h = m * g * h.

Однако у нас нет высоты подъёма (h). Поэтому мы не можем рассчитать работу без этой информации. Но мы можем выразить КПД через высоту:

КПД (η) = (полезная работа / затраченная работа) * 100%.

Шаг 3: Рассчитаем затраченную работу.

Затраченная работа равна энергии, необходимой для подъёма клетки с углём. Энергия (E) равна мощности (P) умноженной на время (t):

E = P * t.

Мощность (P) можно рассчитать по формуле:

P = F * v,

где v - скорость подъёма (2 м/с).

Тогда:

P = m * g * v.

Шаг 4: Теперь подставим известные значения.

Подставляем массу m = 7600 кг, g = 9,8 м/с² и v = 2 м/с:

P = 7600 кг * 9,8 м/с² * 2 м/с = 149760 Н·м/с = 149760 Вт.

Шаг 5: Рассчитаем КПД.

Полезная работа равна работе против силы тяжести, а затраченная работа - это работа, которую мы только что рассчитали:

КПД (η) = (m * g * h) / (P * t) * 100%.

Но поскольку у нас нет высоты h и времени t, мы не можем получить окончательное значение КПД.

Тем не менее, если бы у нас была информация о высоте и времени, мы могли бы подставить эти значения и получить КПД в процентах.

В общем случае, если бы вы знали высоту подъёма, вы могли бы рассчитать КПД точно. Например, если высота подъёма составляет 10 метров, вы могли бы подставить это значение и получить:

A = 7600 кг * 9,8 м/с² * 10 м = 764800 Дж.

И затем, зная время подъёма, вы могли бы найти КПД.

Если у вас есть дополнительные данные, пожалуйста, предоставьте их, и я помогу вам рассчитать КПД точно!