Дано:
1. Вес груза: W = 50 Н.
2. Высота подъема: h = 0,5 м.
3. Прилагаемая сила: F = 35 Н.
Найти:
1. Полезную работу: A_полезная.
2. Затраченную работу: A_затраченная.
3. КПД системы: η.
Решение:
1. Найдем полезную работу, которую совершает груз при подъеме:
A_полезная = W * h.
Подставим значения:
A_полезная = 50 Н * 0,5 м = 25 Дж.
2. Найдем затраченную работу, которую совершает сила, прикладываемая к веревке. Для этого найдем расстояние, на которое поднимается конец веревки. Так как система блоков может изменять направление силы, расстояние подъема груза всегда меньше расстояния, на которое тянется веревка.
Принимаем, что подъем груза происходит с коэффициентом 1:2, то есть при подъеме груза на 0,5 м, конец веревки перемещается на 1 м. Тогда:
A_затраченная = F * d,
где d = 1 м.
Подставим значения:
A_затраченная = 35 Н * 1 м = 35 Дж.
3. Теперь найдем КПД системы:
η = (A_полезная / A_затраченная) * 100%.
Подставим значения:
η = (25 Дж / 35 Дж) * 100% ≈ 71,43%.
Ответ:
Полезная работа составляет 25 Дж, затраченная работа — 35 Дж, КПД системы составляет приблизительно 71,43%.