Вопрос школьника
С помощью неподвижного блока груз массой 100 кг поднят на высоту 1,5 м. Определите совершенную при этом работу, если КПД блока равен 90%.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой для вычисления работы:
W = F * h
где W — работа, F — сила, h — высота подъема.
Сначала необходимо найти силу, которую нужно приложить, чтобы поднять груз на высоту 1,5 м. Для этого воспользуемся формулой для вычисления силы тяжести:
F = m * g
где m — масса груза, g — ускорение свободного падения (принимаем его равным 9,8 м/с²).
F = 100 кг * 9,8 м/с² = 980 Н
Теперь можем вычислить работу:
W = F * h = 980 Н * 1,5 м = 1470 Дж
Однако, в условии дано, что КПД блока равен 90%. Это значит, что только 90% энергии, затраченной на подъем груза, было использовано для выполнения работы. Остальные 10% были потеряны на трение и другие неэффективные процессы. Поэтому, чтобы найти фактически совершенную работу, нужно поделить результат на КПД:
Wф = W / КПД = 1470 Дж / 0,9 = 1633,33 Дж
Таким образом, фактически совершенная работа при подъеме груза массой 100 кг на высоту 1,5 м с помощью неподвижного блока составляет 1633,33 Дж.
