Каков КПД неподвижного блока, если при подъеме груза с неподвижного блока к свободному концу нити, переброшенной через

Vechnaya_Mechta

3

Для начала, давайте разберемся с определением КПД (коэффициент полезного действия). КПД используется для измерения эффективности преобразования энергии в какой-либо системе. Он показывает, какая часть входящей энергии была использована для полезной работы. Формула для расчета КПД выглядит следующим образом:

\[ КПД = \frac{{\text{{полезная работа}}}}{{\text{{затраченная энергия}}}} \times 100\% \]

В данной задаче, полезная работа - это поднятие груза с неподвижного блока. Затраченная энергия - это работа, произведенная силой, прикладываемой к нити. Давайте изначально рассмотрим работу силы F, прикладываемой к нити. Работа силы вычисляется следующим образом:

\[ \text{{работа}} = \text{{сила}} \times \text{{путь}} \times \cos(\theta) \]

где сила - это величина силы, прикладываемой к нити, путь - путь, по которому перемещается груз, и \(\theta\) - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данной задаче, сила F равняется 80 Н и путь равен расстоянию, на которое поднимается груз. В данном случае, сила и перемещение направлены в одном направлении, поэтому угол \(\theta\) между ними равен 0 градусов и \(\cos(0) = 1\). Таким образом, работа прикладываемой силы F равна:

\[ \text{{работа}} = 80 Н \times s \times 1 \]

Теперь давайте рассмотрим кинетическую энергию груза. Кинетическая энергия вычисляется следующим образом:

\[ E = \frac{1}{2} \times m \times v^2 \]

где m - масса груза, v - его скорость с модулем.

В данной задаче, нам не дана масса груза, поэтому нам придется использовать другую формулу для связи работы прикладываемой силы и кинетической энергии. Мы знаем, что работа равна изменению кинетической энергии:

\[ \text{{работа}} = \Delta E \]

Поэтому:

\[ 80 Н \times s = E - 0 \]

или

\[ E = 80 Н \times s \]

Теперь мы можем заменить E в формуле для расчета КПД:

\[ КПД = \frac{{80 Н \times s}}{{\text{{затраченная энергия}}}} \times 100\% \]

Так как затраченная энергия равна работе прикладываемой силы, то:

\[ КПД = \frac{{80 Н \times s}}{{80 Н \times s}} \times 100\% \]

\[ КПД = 1 \times 100\% \]

\[ КПД = 100\% \]

Таким образом, КПД неподвижного блока, в данной задаче, равен 100%. Это означает, что вся затраченная энергия была использована для полезной работы.