Дано:
P = 240 Н (вес груза)
F = 250 Н (сила, действующая на верёвку)
Найти: КПД установки.
Решение:
КПД (коэффициент полезного действия) установки определяется как отношение полезной работы к затраченной работе.
Полезная работа установки - это работа, совершаемая подъемом груза на высоту h. Затраченная работа - это работа, которую необходимо совершить силе F для подъема груза.
Полезная работа (Wп) можно вычислить как произведение силы подъема на высоту подъема груза:
Wп = F * h
Затраченная работа (Wз) равна произведению силы подъема на перемещение веревки:
Wз = F * s
Так как сила F противоположна силе тяжести груза, то величина перемещения s равна h, а значит:
Wз = P * h
Теперь можем выразить КПД установки (η) как отношение полезной работы к затраченной работе:
η = Wп / Wз
Подставляя выражения для Wп и Wз, получаем:
η = (F * h) / (P * h)
h сокращается, оставляя:
η = F / P
Подставляем известные значения:
η = 250 Н / 240 Н
η ≈ 1.042
Ответ: КПД установки примерно равен 1.042.