. При поднятии груза весом 260 Н с помощью подвижного блока на веревку действовали с силой 136 Н. Каков...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
подвижный блок сила вес КПД высота нагрузка физика механика веревка подъем груза
0

. При поднятии груза весом 260 Н с помощью подвижного блока на веревку действовали с силой 136 Н. Каков вес блока? 10. Используя данные вопроса №7, вычислите КПД установки, если груз требуется поднять на высоту 5м.

avatar
задан 2 месяца назад

3 Ответа

0

Для того чтобы вычислить вес блока, необходимо учесть, что при подъеме груза с использованием подвижного блока сила, с которой действует на блок, равна сумме силы тяжести груза и силы, приложенной к блоку.

Таким образом, вес блока можно найти по формуле:

Вес блока = Сила, действующая на блок - Вес груза Вес блока = 136 Н - 260 Н Вес блока = -124 Н

Отрицательный знак означает, что блок имеет вес 124 Н и направлен в противоположную сторону от силы, приложенной к блоку.

Чтобы вычислить КПД установки, необходимо знать работу, совершенную установкой, и работу, которую нужно приложить для подъема груза на нужную высоту. Работа равна произведению силы на путь.

Работа установки = Сила, действующая на блок путь, пройденный блоком Работа установки = 136 Н 5 м Работа установки = 680 Дж

Работа, которую нужно приложить для подъема груза на высоту 5 м, равна работе против силы тяжести груза: Работа против силы тяжести = Вес груза путь, на который поднимается груз Работа против силы тяжести = 260 Н 5 м Работа против силы тяжести = 1300 Дж

Тогда КПД установки можно найти по формуле: КПД = (Работа, совершенная установкой / Работа, которую нужно приложить) 100% КПД = (680 Дж / 1300 Дж) 100% КПД ≈ 52.31%

Таким образом, КПД установки составляет около 52.31%.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Давайте разберем задачу по шагам.

  1. Определение веса блока:

    Мы знаем, что груз весит 260 Н и его поднимают с помощью подвижного блока, при этом на веревку действуют с силой 136 Н. Подвижный блок уменьшает силу, необходимую для подъема груза. Для подвижного блока сила на веревке (F) связана с весом груза (W) следующим образом:

    [ F = \frac{W}{2} ]

    Но в данном случае сила на веревке 136 Н, а не 130 Н (половина веса груза), что указывает на наличие собственного веса блока. Пусть вес блока ( W_b ).

    Суммарный вес, который нужно поднять, будет равен весу груза плюс весу блока:

    [ W + W_b ]

    С учетом подвижного блока это уравнение будет выглядеть так:

    [ F = \frac{W + W_b}{2} ]

    Подставим известные значения:

    [ 136 = \frac{260 + W_b}{2} ]

    Умножим обе стороны уравнения на 2:

    [ 272 = 260 + W_b ]

    Отсюда вес блока:

    [ W_b = 272 - 260 = 12 \text{ Н} ]

  2. Вычисление КПД установки:

    Для вычисления КПД (коэффициента полезного действия) установки, нужно сначала определить работу, которую нужно совершить для подъема груза, и фактическую работу, которая была затрачена.

    Полезная работа (A_{\text{полезная}}):

    Полезная работа — это работа по подъему груза на высоту 5 м. Она равна произведению веса груза на высоту:

    [ A_{\text{полезная}} = W \cdot h = 260 \text{ Н} \cdot 5 \text{ м} = 1300 \text{ Дж} ]

    Затраченная работа (A_{\text{затраченная}}):

    Затраченная работа — это работа, которую мы совершили, тянув за веревку с силой 136 Н на определенное расстояние. Сила на веревке действовала при подъеме на высоту 5 м. В случае подвижного блока, веревка должна пройти в два раза большее расстояние, чем высота подъема груза:

    [ l = 2 \cdot h = 2 \cdot 5 \text{ м} = 10 \text{ м} ]

    Тогда затраченная работа:

    [ A_{\text{затраченная}} = F \cdot l = 136 \text{ Н} \cdot 10 \text{ м} = 1360 \text{ Дж} ]

    КПД установки:

    КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной работе, выраженное в процентах:

    [ \text{КПД} = \left( \frac{A{\text{полезная}}}{A{\text{затраченная}}} \right) \cdot 100\% ]

    Подставим значения:

    [ \text{КПД} = \left( \frac{1300 \text{ Дж}}{1360 \text{ Дж}} \right) \cdot 100\% \approx 95.59\% ]

Таким образом, вес блока составляет 12 Н, а КПД установки при подъеме груза на высоту 5 м составляет примерно 95.59%.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Вес блока равен 124 Н. КПД установки равен 52.3%.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме