27.17. Груз массой 120 кг равномерно поднимают с помощью подвижного блока, прикладывая силу 750 Н к свободному концу веревки. Каков КПД блока?

Решение:

Для расчета КПД подвижного блока необходимо определить полезную работу (работа по подъему груза) и совершенную работу (работа, совершенная при приложении силы).

• Дано:
  • Масса груза (m) = 120 кг
  • Приложенная сила (F) = 750 Н
  • Ускорение свободного падения (g) ≈ 10 м/с² (примем для удобства расчета)
• Найти: КПД блока (η)
• Расчет полезной работы (A_пол):
  • Вес груза (P) = m * g = 120 кг * 10 м/с² = 1200 Н
  • При использовании подвижного блока, для подъема груза на высоту h, требуется вытянуть веревку на расстояние 2h.
  • Полезная работа равна работе по подъему груза на высоту h: A_пол = P * h = 1200 Н * h
• Расчет совершенной работы (A_сов):
  • Совершенная работа равна произведению приложенной силы на длину вытянутой веревки: A_сов = F * 2h = 750 Н * 2h = 1500 Н * h
• Расчет КПД (η):
  • η = (A_пол / A_сов) * 100%
  • η = (1200 * h / 1500 * h) * 100%
  • η = (1200 / 1500) * 100%
  • η = (12 / 15) * 100%
  • η = (4 / 5) * 100%
  • η = 0.8 * 100%
  • η = 80%

Ответ: КПД блока составляет 80%.