621. Бетонную плиту массой 3 т равномерно подняли на высоту 5 м, совершив для этого работу 160 кДж. Какая работа затрачена на преодоление силы трения? Каков коэффициент полезного действия механизма?

Question

Вопрос:

621. Бетонную плиту массой 3 т равномерно подняли на высоту 5 м, совершив для этого работу 160 кДж. Какая работа затрачена на преодоление силы трения? Каков коэффициент полезного действия механизма?

Фотография

Ответ ассистента

Accepted Answer

Для решения задачи воспользуемся формулами работы. Примем ускорение свободного падения $g = 10 \text{ м/с}^2$. **Дано:** $m = 3 \text{ т} = 3000 \text{ кг}$ $h = 5 \text{ м}$ $A_{\text{затр}} = 160 \text{ кДж} = 160000 \text{ Дж}$ $g = 10 \text{ м/с}^2$ **Найти:** $A_{\text{тр}} - ?$ $\eta - ?$ **Решение:** 1. Полезная работа ($A_{\text{п}} $), которую нужно совершить, чтобы просто поднять плиту на высоту $h$, равна изменению потенциальной энергии: $A_{\text{п}} = m \cdot g \cdot h$ $A_{\text{п}} = 3000 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 5 \text{ м} = 150000 \text{ Дж} = 150 \text{ кДж}$ 2. Работа, затраченная на преодоление силы трения ($A_{\text{тр}} $), — это разница между всей затраченной работой и полезной работой: $A_{\text{тр}} = A_{\text{затр}} - A_{\text{п}}$ $A_{\text{тр}} = 160 \text{ кДж} - 150 \text{ кДж} = 10 \text{ кДж}$ 3. Коэффициент полезного действия (КПД) механизма рассчитывается как отношение полезной работы к полной затраченной: $\eta = \frac{A_{\text{п}}}{A_{\text{затр}}} \cdot 100\%$ $\eta = \frac{150}{160} \cdot 100\% = 0,9375 \cdot 100\% = 93,75\%$ **Ответ:** Работа на преодоление силы трения равна $10 \text{ кДж}$, КПД механизма составляет $93,75\%$.

Ответ ассистента

Другие решения