Номер 3, страница 89 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Самостоятельные работы. СР-48. Коэффициент полезного действия механизма. Вариант № 2 - номер 3, страница 89.

Решение.

Дано:

Масса груза, $m = 20$ кг
Высота подъема, $h = 1,5$ м
КПД блока, $\eta = 60\%$
Ускорение свободного падения, $g \approx 10$ Н/кг

$60\% = 0,6$

Найти:

Совершенная (затраченная) работа, $A_з$ - ?

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) любого механизма определяется как отношение полезной работы к полной (затраченной) работе, выраженное в процентах. Формула КПД:

$\eta = \frac{A_п}{A_з} \cdot 100\%$

Полезной работой ($A_п$) в данном случае является работа, совершаемая для подъема груза на высоту $\text{h}$. Эта работа равна изменению потенциальной энергии груза и вычисляется по формуле:

$A_п = m \cdot g \cdot h$

Подставим числовые значения в эту формулу, чтобы найти полезную работу:

$A_п = 20 \, \text{кг} \cdot 10 \, \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 1,5 \, \text{м} = 300 \, \text{Дж}$

Полная или затраченная работа ($A_з$) — это работа, которую совершает внешняя сила, приложенная к веревке. Именно эту работу нам нужно найти. Выразим её из формулы КПД:

$A_з = \frac{A_п}{\eta}$

Перед подстановкой значений переведем КПД из процентов в десятичную дробь:

$\eta = 60\% = 0,6$

Теперь вычислим затраченную работу:

$A_з = \frac{300 \, \text{Дж}}{0,6} = 500 \, \text{Дж}$

Ответ: для подъема груза совершают работу 500 Дж.