5. Сила тяги двигателя лифта совершает полезную работу A = 300 кДж, поднимая пассажиров. Масса кабины m = 60 кг, высота подъема h = 10 м. Определите КПД подъемника лифта. Примите g = 10 H/кг

Решение:

КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы (A_пол) к полной работе (A_полн), выраженное в процентах:

КПД = (A_пол / A_полн) * 100%

В данном случае, полезная работа (A_пол) уже дана: A_пол = 300 кДж = 300 000 Дж.

Полная работа (A_полн) — это работа, совершаемая двигателем лифта, которая включает в себя полезную работу и работу по подъему самой кабины (и, возможно, преодоление трения, но в условии оно не указано, поэтому мы его не учитываем).

Работа по подъему кабины (A_кабины) вычисляется как работа силы тяжести кабины:

• A_кабины = m * g * h
• m = 60 кг
• g = 10 Н/кг
• h = 10 м

A_кабины = 60 кг * 10 Н/кг * 10 м

A_кабины = 600 Н * 10 м

A_кабины = 6000 Дж

Теперь найдем полную работу:

• A_полн = A_пол + A_кабины
• A_полн = 300 000 Дж + 6000 Дж
• A_полн = 306 000 Дж

Рассчитаем КПД:

• КПД = (300 000 Дж / 306 000 Дж) * 100%
• КПД ≈ 0.9804 * 100%
• КПД ≈ 98.04%

Ответ: КПД подъемника лифта составляет примерно 98.04%.