4. Лебедка равномерно поднимает груз массой 300 кг на высоту 4 м. Совершенная при этом полная работа равна 15 000 Дж. Вычислите КПД лебедки.

Решение:

Сначала рассчитаем полезную работу (A_пол), то есть работу по подъему груза. Она равна изменению потенциальной энергии груза:

Где:

• m — масса груза (300 кг)
• g — ускорение свободного падения (примем 10 м/с²)
• h — высота подъема (4 м)

Подставляем значения:

A_пол = 300 кг * 10 м/с² * 4 м
A_пол = 12000 Дж

Полная работа (A_полн), которую совершила лебедка, нам дана — 15 000 Дж.

КПД (Коэффициент Полезного Действия) вычисляется по формуле:

Подставляем значения:

КПД = (12000 Дж / 15000 Дж) * 100%
КПД = (12 / 15) * 100%
КПД = (4 / 5) * 100%
КПД = 0.8 * 100%
КПД = 80%

Ответ: 80%