Каким был КПД установки, если для поднятия ящика массой 18 кг на высоту 5 м была использована сила величиной 290

  • 52
Каким был КПД установки, если для поднятия ящика массой 18 кг на высоту 5 м была использована сила величиной 290 Н? При этом примем ускорение свободного падения равным 10 Н/кг. Ответ округлите до целого числа и представьте без единиц измерения.
Черная_Медуза
58
Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать формулу для КПД (коэффициента полезного действия). КПД определяется как отношение работы, совершенной установкой, к затраченной на это энергии. Формула для КПД выглядит следующим образом:

\[
\text{КПД} = \frac{\text{работа}}{\text{затраченная энергия}}
\]

В данной задаче нам дана сила, с которой поднимается ящик, и высота подъема ящика. Работа, совершенная установкой, определяется как произведение силы, действующей на ящик, и пути, на котором эта сила действует. В данном случае путь равен высоте подъема ящика. Таким образом, работа может быть записана так:

\[
\text{работа} = \text{сила} \times \text{путь}
\]

Затраченная энергия определяется как произведение массы ящика, ускорения свободного падения и высоты подъема ящика. Здесь ускорение свободного падения равно 10 Н/кг. Формула для затраченной энергии выглядит следующим образом:

\[
\text{затраченная энергия} = \text{масса} \times \text{ускорение свободного падения} \times \text{высота}
\]

Теперь, имея эти формулы, мы можем решить задачу:

1. Вычисляем работу, совершенную установкой:

\[
\text{работа} = 290 \, \text{Н} \times 5 \, \text{м} = 1450 \, \text{Дж}
\]

2. Вычисляем затраченную энергию:

\[
\text{затраченная энергия} = 18 \, \text{кг} \times 10 \, \text{Н/кг} \times 5 \, \text{м} = 900 \, \text{Дж}
\]

3. Зная работу и затраченную энергию, вычисляем КПД:

\[
\text{КПД} = \frac{\text{работа}}{\text{затраченная энергия}} = \frac{1450 \, \text{Дж}}{900 \, \text{Дж}} \approx 1.61
\]

Ответ округляем до целого числа и представляем без единиц измерения. Таким образом, КПД установки составляет 2 (округленное значение).