Груз массой 95 кг равномерно поднимают на высоту 20 м с помощью подвижного и неподвижного блоков. К свободному концу шнура прикладывают силу 500 Н.
а) Найдите полезную работу.
б) Найдите совершённую работу.
в) Найдите КПД системы блоков.
от

1 Ответ

Дано:  
- масса груза m = 95 кг  
- высота подъема h = 20 м  
- сила, приложенная к свободному концу шнура F = 500 Н  
- ускорение свободного падения g = 9,81 м/с²  

Найти:  
а) полезную работу A_полезная  
б) совершённую работу A_совершенная  
в) КПД системы η  

Решение:

а) Полезная работа A_полезная определяется как работа, затраченная на подъем груза. Она рассчитывается по формуле:

A_полезная = m * g * h

Подставим известные значения:

A_полезная = 95 кг * 9,81 м/с² * 20 м  
A_полезная = 95 * 9,81 * 20 = 18639 Дж  

б) Совершённая работа A_совершенная определяется как работа, выполненная силой, приложенной к свободному концу шнура. Она рассчитывается по формуле:

A_совершенная = F * s

где s — расстояние, на которое поднимается груз. В данном случае, так как груз поднимается на высоту h, то s = h.

Подставим известные значения:

A_совершенная = 500 Н * 20 м  
A_совершенная = 500 * 20 = 10000 Дж  

в) КПД системы η рассчитывается по формуле:

η = (A_полезная / A_совершенная) * 100%

Подставим значения:

η = (18639 Дж / 10000 Дж) * 100%  
η = 186,39 %

Ответ:  
а) Полезная работа составляет 18639 Дж.  
б) Совершённая работа составляет 10000 Дж.  
в) КПД системы составляет 186,39 %.
от