Каково значение КПД установки, когда груз массой 6 кг поднимается на высоту 0,5 м при действии силы 45 Н? Значение ускорения свободного падения примем равным 10 Н/кг.
Водопад
Для начала нам нужно понять, что такое КПД установки. КПД, или коэффициент полезного действия, измеряет эффективность какого-либо процесса или устройства. В нашем случае, мы рассматриваем КПД установки, которая поднимает груз.
Формула для расчета КПД выглядит следующим образом:
\[
КПД = \frac{{полезная~работа}}{{затраченная~работа}}
\]
Для расчета полезной работы, нам нужно знать силу, с которой груз был поднят, и высоту, на которую груз был поднят. В данном случае, задача дает нам значение силы (45 Н) и высоту (0,5 м).
\[
полезная~работа = сила \times путь
\]
Заменим значения:
\[
полезная~работа = 45~Н \times 0,5~м
\]
\[
полезная~работа = 22,5~Дж
\]
Теперь нам нужно вычислить затраченную работу. Затраченная работа определяется как произведение массы груза на ускорение свободного падения и высоту подъема.
\[
затраченная~работа = масса \times ускорение \times высота
\]
Заменим значения:
\[
затраченная~работа = 6~кг \times 10~Н/кг \times 0,5~м
\]
\[
затраченная~работа = 30~Дж
\]
Теперь, зная полезную работу и затраченную работу, мы можем вычислить КПД установки:
\[
КПД = \frac{{22,5~Дж}}{{30~Дж}} = 0,75
\]
Таким образом, значение КПД установки составляет 0,75 или 75%. Это означает, что 75% затраченной энергии было использовано для выполнения полезной работы, а остальные 25% были потеряны в виде тепла или других необходимых процессов.
Формула для расчета КПД выглядит следующим образом:
\[
КПД = \frac{{полезная~работа}}{{затраченная~работа}}
\]
Для расчета полезной работы, нам нужно знать силу, с которой груз был поднят, и высоту, на которую груз был поднят. В данном случае, задача дает нам значение силы (45 Н) и высоту (0,5 м).
\[
полезная~работа = сила \times путь
\]
Заменим значения:
\[
полезная~работа = 45~Н \times 0,5~м
\]
\[
полезная~работа = 22,5~Дж
\]
Теперь нам нужно вычислить затраченную работу. Затраченная работа определяется как произведение массы груза на ускорение свободного падения и высоту подъема.
\[
затраченная~работа = масса \times ускорение \times высота
\]
Заменим значения:
\[
затраченная~работа = 6~кг \times 10~Н/кг \times 0,5~м
\]
\[
затраченная~работа = 30~Дж
\]
Теперь, зная полезную работу и затраченную работу, мы можем вычислить КПД установки:
\[
КПД = \frac{{22,5~Дж}}{{30~Дж}} = 0,75
\]
Таким образом, значение КПД установки составляет 0,75 или 75%. Это означает, что 75% затраченной энергии было использовано для выполнения полезной работы, а остальные 25% были потеряны в виде тепла или других необходимых процессов.
Знаешь ответ?