Каково время подъема груза массой 6 т на высоту 6 м при использовании двигателя подъемного крана мощностью 6 кВт и КПД установки 75%? (Учтите, что ускорение свободного падения, g, эквивалентно примерно 10 Н/кг.)
Yangol
Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать формулу для вычисления работы, а затем применить законы сохранения энергии.
1. В первую очередь, нам необходимо вычислить работу, которую нужно совершить, чтобы поднять груз на требуемую высоту. Формула для работы выглядит следующим образом:
\[W = m \cdot g \cdot h\],
где:
W - работа (энергия), необходимая для подъема груза,
m - масса груза,
g - ускорение свободного падения,
h - высота подъема груза.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
\[W = 6000 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг} \cdot 6 \, \text{м} = 360,000 \, \text{Дж}\].
2. Далее, необходимо найти полезную мощность двигателя подъемного крана. Полезная мощность - это работа, совершаемая за единицу времени. Формула для полезной мощности выглядит следующим образом:
\[P_{\text{полезная}} = \frac{W}{t}\],
где:
P_{\text{полезная}} - полезная мощность,
W - работа (энергия),
t - время, за которое совершается работа.
Мы знаем, что полезная мощность равна 6 кВт (6000 Вт) и необходимо найти время (t).
3. Чтобы найти время, воспользуемся информацией о КПД (коэффициент полезного действия) установки. КПД показывает, какая часть энергии, затраченной на работу, используется на саму работу, а какая часть теряется в виде тепла или других потерь. Формула для КПД выглядит следующим образом:
\[КПД = \frac{P_{\text{полезная}}}{P_{\text{потребляемая}}}\],
где:
P_{\text{потребляемая}} - потребляемая мощность.
P_{\text{потребляемая}} можно найти, зная, что полезная мощность равна 6000 Вт и КПД равен 75% (0.75). Расчет будет выглядеть следующим образом:
\[P_{\text{потребляемая}} = \frac{P_{\text{полезная}}}{КПД} = \frac{6000 \, \text{Вт}}{0.75} = 8000 \, \text{Вт}\].
Мы получили значение потребляемой мощности.
4. Теперь, когда у нас есть потребляемая мощность и работа, мы можем использовать формулу для определения времени:
\[t = \frac{W}{P_{\text{потребляемая}}}\].
Подставляя известные значения, получим:
\[t = \frac{360,000 \, \text{Дж}}{8000 \, \text{Вт}} = 45 \, \text{секунд}\].
Таким образом, для подъема груза массой 6 тонн на высоту 6 метров с использованием двигателя подъемного крана мощностью 6 кВт и КПД 75% потребуется около 45 секунд.
1. В первую очередь, нам необходимо вычислить работу, которую нужно совершить, чтобы поднять груз на требуемую высоту. Формула для работы выглядит следующим образом:
\[W = m \cdot g \cdot h\],
где:
W - работа (энергия), необходимая для подъема груза,
m - масса груза,
g - ускорение свободного падения,
h - высота подъема груза.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
\[W = 6000 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг} \cdot 6 \, \text{м} = 360,000 \, \text{Дж}\].
2. Далее, необходимо найти полезную мощность двигателя подъемного крана. Полезная мощность - это работа, совершаемая за единицу времени. Формула для полезной мощности выглядит следующим образом:
\[P_{\text{полезная}} = \frac{W}{t}\],
где:
P_{\text{полезная}} - полезная мощность,
W - работа (энергия),
t - время, за которое совершается работа.
Мы знаем, что полезная мощность равна 6 кВт (6000 Вт) и необходимо найти время (t).
3. Чтобы найти время, воспользуемся информацией о КПД (коэффициент полезного действия) установки. КПД показывает, какая часть энергии, затраченной на работу, используется на саму работу, а какая часть теряется в виде тепла или других потерь. Формула для КПД выглядит следующим образом:
\[КПД = \frac{P_{\text{полезная}}}{P_{\text{потребляемая}}}\],
где:
P_{\text{потребляемая}} - потребляемая мощность.
P_{\text{потребляемая}} можно найти, зная, что полезная мощность равна 6000 Вт и КПД равен 75% (0.75). Расчет будет выглядеть следующим образом:
\[P_{\text{потребляемая}} = \frac{P_{\text{полезная}}}{КПД} = \frac{6000 \, \text{Вт}}{0.75} = 8000 \, \text{Вт}\].
Мы получили значение потребляемой мощности.
4. Теперь, когда у нас есть потребляемая мощность и работа, мы можем использовать формулу для определения времени:
\[t = \frac{W}{P_{\text{потребляемая}}}\].
Подставляя известные значения, получим:
\[t = \frac{360,000 \, \text{Дж}}{8000 \, \text{Вт}} = 45 \, \text{секунд}\].
Таким образом, для подъема груза массой 6 тонн на высоту 6 метров с использованием двигателя подъемного крана мощностью 6 кВт и КПД 75% потребуется около 45 секунд.
Знаешь ответ?