Каково значение КПД в данном случае, если бадью с известковым раствором массой 120 кг поднимают на второй этаж

Для начала, давайте определимся с тем, что такое КПД. КПД, или коэффициент полезного действия, является величиной, показывающей, какая часть затраченной энергии превращается в полезную работу. В данном случае, КПД будет выражаться в процентах.

Для расчёта КПД нам понадобятся следующие данные:
- Масса бадьи (m) = 120 кг
- Усилие, приложенное к веревке (F) = 0,72 кН

Теперь давайте рассмотрим ситуацию подробнее. Подвижный блок позволяет нам поднимать бадью на второй этаж дома. Поднимание объекта в данном случае является полезной работой.

Чтобы решить задачу, нам необходимо узнать, сколько работы было совершено для поднятия бадьи на второй этаж, а также сколько энергии было затрачено на это действие.

Работа (W) - это произведение приложенной силы на перемещение. В нашем случае, это будет сила, приложенная к веревке (F) на высоту подъёма (h). Зная, что масса (m) = 120 кг, можем найти высоту подъёма (h) с помощью формулы энергии потенциальной работы.

\[
h = \frac{{W_{\text{{п}}}}}{{m \cdot g}}
\]

Где \(g\) - ускорение свободного падения (принимаем \(g = 9,8 \, \text{{м/с}}^2\)).

Таким образом, работу (W) можно выразить следующим образом:

\[
W_{\text{{п}}} = F \cdot h = F \cdot \frac{{W_{\text{{п}}}}}{{m \cdot g}}
\]

Теперь мы можем решить эту уравнение, чтобы найти значение работы (W):

\[
W_{\text{{п}}} = F \cdot h = \frac{{F \cdot W_{\text{{п}}}}}{{m \cdot g}}
\]

Теперь выразим W_{\text{{п}}} относительно F:

\[
F \cdot h = \frac{{F \cdot W_{\text{{п}}}}}{{m \cdot g}}
\]

Упростим уравнение:

\[
h \cdot m \cdot g = W_{\text{{п}}}
\]

Теперь нам нужно найти работу (W) и затраченную энергию (W_{\text{{з}}}):

\[
W_{\text{{п}}} = F \cdot h = 0,72 \, \text{{кН}} \cdot h
\]
\[
W_{\text{{з}}} = m \cdot g \cdot h = 120 \, \text{{кг}} \cdot 9,8 \, \text{{м/с}}^2 \cdot h
\]

Теперь найдём КПД:

\[
\text{{КПД}} = \frac{{W_{\text{{п}}}}}{{W_{\text{{з}}}}} \cdot 100\%
\]

Но, поскольку \(W_{\text{{п}}}\) и \(W_{\text{{з}}}\) имеют одинаковое значение, мы можем записать:

\[
\text{{КПД}} = \frac{{F \cdot h}}{{m \cdot g \cdot h}} \cdot 100\%
\]

Заметим, что высота подъема (h) сократится и мы получим:

\[
\text{{КПД}} = \frac{{F}}{{m \cdot g}} \cdot 100\%
\]

Теперь можем подставить значения и решить уравнение:

\[
\text{{КПД}} = \frac{{0,72 \, \text{{кН}}}}{{120 \, \text{{кг}} \cdot 9,8 \, \text{{м/с}}^2}} \cdot 100\%
\]