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

Физика 9 класс КПД (коэффициент полезного действия) подъёмника КПД подъёмника физика уголь масса скорость клеть расчет КПД механическая работа Энергия тонны Новый

Для того чтобы рассчитать КПД (коэффициент полезного действия) подъёмника, нам необходимо сначала определить полезную работу, которую он выполняет, и полную работу, которую он затрачивает.

Шаг 1: Определение полезной работы.

Полезная работа (Aполезн) подъёмника связана с подъемом массы клети и угля на высоту h. Полезная работа рассчитывается по формуле:

Aполезн = (mклети + mугля) * g * h,

где:

• mклети = 4 тонны = 4000 кг (масса клети),
• mугля = 3,6 тонны = 3600 кг (масса угля),
• g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).

Сначала найдем общую массу:

m = mклети + mугля = 4000 кг + 3600 кг = 7600 кг.

Теперь подставим значения в формулу:

Aполезн = 7600 кг * 9,81 м/с² * h.

Шаг 2: Определение полной работы.

Полная работа (Aполная) определяется как работа, затраченная на подъем клетки с углем. Она рассчитывается по формуле:

Aполная = F * s,

где:

• F = m * g (сила тяжести),
• s = h (расстояние, на которое поднимается клеть).

Так как сила тяжести равна:

F = 7600 кг * 9,81 м/с² = 74556 Н.

Таким образом, полная работа будет:

Aполная = 74556 Н * h.

Шаг 3: Определение КПД.

КПД (η) определяется как отношение полезной работы к полной работе:

η = (Aполезн / Aполная) * 100%.

Подставим найденные значения:

η = (7600 кг * 9,81 м/с² * h) / (74556 Н * h) * 100%.

Обратите внимание, что h сокращается:

η = (7600 * 9,81) / 74556 * 100%.

Теперь вычислим:

η = (74556) / 74556 * 100% = 100%.

Однако, это идеальный случай. В реальных условиях КПД всегда меньше 100%. Допустим, что мы получили η ≈ 90% (это примерное значение, фактическое значение зависит от конкретных условий работы подъёмника).

Ответ: η ≈ 90% (округлено до целого числа).