Номер 31.27, страница 119 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 31. Блоки. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 31.27, страница 119.

31.27* [782*] Поднимая при помощи подвижного блока ведро с песком общим весом 200 Н на высоту 5 м, производят работу 1020 Дж. Какую часть (в процентах) составляет энергия, которая была затрачена непроизводительно?

Дано:

Вес ведра с песком: $P = 200$ Н

Высота подъема: $h = 5$ м

Полная совершенная работа: $A_{полн} = 1020$ Дж

Найти:

Часть непроизводительно затраченной энергии в процентах.

Решение:

1. Сначала вычислим полезную работу ($A_{полезн}$), которая заключается в подъеме ведра с песком на определенную высоту. Полезная работа равна произведению веса груза на высоту подъема.

$A_{полезн} = P \cdot h$

Подставим числовые значения из условия задачи:

$A_{полезн} = 200 \, \text{Н} \cdot 5 \, \text{м} = 1000 \, \text{Дж}$

2. Полная работа ($A_{полн}$), которая была совершена, складывается из полезной работы и непроизводительно затраченной энергии ($A_{потерь}$), которая пошла на преодоление трения в блоке и подъем самого блока.

$A_{полн} = A_{полезн} + A_{потерь}$

3. Из этой формулы мы можем выразить и найти непроизводительно затраченную энергию:

$A_{потерь} = A_{полн} - A_{полезн}$

Подставим известные значения полной и вычисленной полезной работы:

$A_{потерь} = 1020 \, \text{Дж} - 1000 \, \text{Дж} = 20 \, \text{Дж}$

4. Теперь определим, какую часть в процентах составляет непроизводительно затраченная энергия от полной работы. Для этого необходимо разделить величину потерь на полную работу и результат умножить на 100%.

$\text{Доля потерь} (\%) = \frac{A_{потерь}}{A_{полн}} \cdot 100\%$

$\text{Доля потерь} (\%) = \frac{20 \, \text{Дж}}{1020 \, \text{Дж}} \cdot 100\% = \frac{2}{102} \cdot 100\% \approx 1.96\%$

Ответ: непроизводительно затраченная энергия составляет примерно 1.96% от всей произведенной работы.