3. Определите КПД подвижного блока, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 50кг, действуя на верёвку с силой 280Н.

Решение:

Подвижный блок уменьшает приложенную силу в 2 раза, но удлиняет плечо приложения силы в 2 раза. КПД показывает эффективность использования механизма.

1. Вес груза (F):

\[ F = m \cdot g \]

где \( m \) — масса груза, \( g \) — ускорение свободного падения (примем \( g \approx 10 \text{ м/с}^2 \)).

\[ F = 50 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 500 \text{ Н} \]

2. Полезная работа (A_п) — работа по подъёму груза на некоторую высоту \( h \).

\[ A_п = F \cdot h = 500 \text{ Н} \cdot h \]

3. Затраченная работа (A_з) — работа, совершённая при натяжении верёвки. С подвижным блоком длина верёвки, на которую действует сила, в 2 раза больше высоты подъёма груза, то есть \( 2h \).

\[ A_з = F_{прил} \cdot l = 280 \text{ Н} \cdot (2h) = 560 \text{ Н} \cdot h \]

4. КПД подвижного блока:

\[ \text{КПД} = \frac{A_п}{A_з} \cdot 100 \% \]

\[ \text{КПД} = \frac{500 \text{ Н} \cdot h}{560 \text{ Н} \cdot h} \cdot 100 \% \]

Высота \( h \) сокращается:

\[ \text{КПД} = \frac{500}{560} \cdot 100 \% \approx 0.893 \cdot 100 \% \approx 89.3 \% \]

Ответ: КПД подвижного блока составляет приблизительно 89.3%.