У экскаватора мощность мотора составляет 14,7 кВт. За один час он поднял 400 тонн земли на высоту 1,5 метра. Каков коэффициент полезного действия (КПД) этого экскаватора?

Используйте значение g=9.8 Н/кг.

Ответ (округлите до целого числа): η≈
%
.

Физика 9 класс Коэффициент полезного действия (КПД) машин коэффициент полезного действия КПД экскаватора физика 9 класс мощность мотора работа экскаватора подъем земли сила тяжести гравитация высота подъема энергия экскаватора Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) экскаватора, нам нужно сначала рассчитать полезную работу, которую он выполнил, и затем сравнить её с затраченной энергией.

Шаг 1: Рассчитаем полезную работу.

Полезная работа (A) определяется по формуле:

A = m * g * h

• m - масса поднимаемого груза (в кг)
• g - ускорение свободного падения (9.8 Н/кг)
• h - высота подъема (в метрах)

В нашем случае:

• m = 400 тонн = 400000 кг (так как 1 тонна = 1000 кг)
• g = 9.8 Н/кг
• h = 1.5 метра

Теперь подставим значения в формулу:

A = 400000 кг * 9.8 Н/кг * 1.5 м

A = 400000 * 9.8 * 1.5 = 5880000 Дж (джоулей)

Шаг 2: Рассчитаем затраченную энергию.

Мощность (P) экскаватора составляет 14.7 кВт, что равно 14700 Вт (так как 1 кВт = 1000 Вт).

Затраченная энергия (E) за 1 час (3600 секунд) рассчитывается по формуле:

E = P * t

• P - мощность (в ваттах)
• t - время (в секундах)

Подставим значения:

E = 14700 Вт * 3600 с

E = 52920000 Дж (джоулей)

Шаг 3: Рассчитаем КПД.

Коэффициент полезного действия (η) определяется по формуле:

η = (A / E) * 100%

Подставим наши значения:

η = (5880000 Дж / 52920000 Дж) * 100%

η ≈ 11.1%

Ответ: КПД экскаватора составляет примерно 11%. Таким образом, η ≈ 11%.