Какой коэффициент полезного действия (КПД) подъемного крана, если его электродвигатель подключен к источнику тока с напряжением 380 вольт, сила тока в обмотке составляет 20 ампер, а кран поднимает груз массой 1 тонна на высоту 19 метров за 50 секунд?

Физика 9 класс Коэффициент полезного действия (КПД) механизмов коэффициент полезного действия КПД подъемного крана электродвигатель напряжение 380 вольт сила тока 20 ампер груз масса 1 тонна высота 19 метров время 50 секунд Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) подъемного крана, нам нужно рассчитать полезную работу, которую он выполняет, и полную работу, которую потребляет электродвигатель. Затем мы можем использовать формулу для КПД.

Шаг 1: Найдем полезную работу.

Полезная работа (A) выполняется при подъеме груза и рассчитывается по формуле:

A = m * g * h

где:

• m - масса груза (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота подъема (в метрах).

Подставим известные значения:

• m = 1 тонна = 1000 кг,
• g = 9.81 м/с²,
• h = 19 метров.

Теперь подставим значения в формулу:

A = 1000 кг * 9.81 м/с² * 19 м = 186390 Дж (джоулей).

Шаг 2: Найдем полную работу.

Полная работа (W) потребляется электродвигателем и рассчитывается по формуле:

W = U * I * t

где:

• U - напряжение (в вольтах),
• I - сила тока (в амперах),
• t - время (в секундах).

Подставим известные значения:

• U = 380 В,
• I = 20 А,
• t = 50 с.

Теперь подставим значения в формулу:

W = 380 В * 20 А * 50 с = 380000 Дж (джоулей).

Шаг 3: Найдем КПД.

Коэффициент полезного действия (КПД) можно найти по формуле:

КПД = (A / W) * 100%

Теперь подставим значения:

КПД = (186390 Дж / 380000 Дж) * 100% ≈ 49.6%

Ответ: Коэффициент полезного действия подъемного крана составляет примерно 49.6%.