Question

На стройке рабочие поднимают бадью с известковым раствором общей массой 80 кг на второй этаж с помощью системы блоков, действуя на верёвку с силой 500 Н. Ускорение свободного падения равно 10 Н/кг.
1) Сколько метров верёвки придётся вытянуть рабочим для того, чтобы поднять ведро на высоту 5 м?
2) Какую работу совершает сила, приложенная рабочими к верёвке при таком подъёме?
3) Определите КПД системы блоков.
Ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.

Answer 1

Дано:
Масса ведра с раствором: 80 кг
Сила, действующая на верёвку: 500 Н
Ускорение свободного падения: 10 Н/кг
Высота подъема: 5 м

Найти:
1) Длина верёвки, которую рабочим придется вытянуть
2) Работа, совершаемая силой, приложенной рабочими
3) КПД системы блоков

Решение:
1) Поскольку подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, но проигрывает в расстоянии в 2 раза, чтобы поднять ведро на высоту 5 м, рабочим придется вытянуть 10 метров верёвки.
2) Работа равна произведению силы на путь: работа = сила * путь = 500 Н * 10 м = 5000 Дж
3) КПД системы блоков (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы к затраченной. В данном случае КПД составляет 5000 Дж / 6250 Дж * 100% ≈ 80%.

Ответ:
1) Длина верёвки, которую придется вытянуть - 10 м
2) Работа, совершаемая силой - 5000 Дж
3) КПД системы блоков - 80%