Вопрос: Какую величину натяжения имеет канат, на котором подвешен лифт, при его подъеме и опускании, и какую потребную

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые физические законы и формулы.

1. Начнем с первого вопроса: какую величину натяжения имеет канат, на котором подвешен лифт, при его подъеме и опускании.

Натяжение каната можно определить с использованием второго закона Ньютона, который гласит: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение.

В нашем случае, силами, действующими на лифт, являются его собственный вес (Fg) и натяжение каната (T).

При подъеме: сумма сил равна \(T - F_g = m \cdot a\)

При опускании: сумма сил равна \(F_g - T = m \cdot a\)

Где:
\(T\) - натяжение каната,
\(F_g\) - сила тяжести (вес) лифта,
\(m\) - масса лифта,
\(a\) - ускорение подъема или опускания.

Сила тяжести можно вычислить по формуле: \(F_g = m \cdot g\), где \(g\) - ускорение свободного падения (примерное значение на Земле - 9.8 м/с²).

Таким образом, подставляя значения и решая уравнения для подъема и опускания, мы сможем определить натяжение каната в обоих случаях.

2. Перейдем ко второму вопросу: какую потребную мощность должен иметь электродвигатель.

Для определения потребной мощности электродвигателя нам понадобится знать КПД механизма.

КПД (коэффициент полезного действия) определяет, какая часть энергии, затраченной на работу, реально используется, а какая часть расходуется на нагрев и другие потери.

КПД вычисляется по формуле: \(\text{КПД} = \frac{\text{работа}}{\text{затраченная энергия}}\)

В нашем случае, КПД равен 0.75, что означает, что 75% затраченной энергии используется на работу, а 25% теряется на тепло и другие потери.

Потребная мощность электродвигателя может быть вычислена по формуле: \(\text{мощность} = \frac{\text{работа}}{\text{время}}\)

Выражение для работы можно записать следующим образом: \(\text{работа} = \text{сила} \times \text{путь}\)

Сила, с которой действует электродвигатель, равна натяжению каната (T) при подъеме и опускании лифта. Путь равен высоте подъема лифта (h). Соответственно, работа будет равна \(T \times h\).

Таким образом, зная натяжение каната и определив путь подъема, мы можем рассчитать работу и, исходя из КПД механизма, определить потребную мощность электродвигателя.

Приступим к решению задачи.