Дано:
- Масса песка с ведром: $$m = 24,5$$ кг
- Высота подъема: $$h = 10$$ м
- Сила, действующая на веревку: $$F = 250$$ Н
- Ускорение свободного падения: $$g \approx 10$$ Н/кг
Найти:
Решение:
- Найдем вес груза (полезную силу):
$$P = m \times g = 24,5 \text{ кг} \times 10 \text{ Н/кг} = 245$$ Н - Найдем полезную работу:
$$A_{пол} = P \times h = 245 \text{ Н} \times 10 \text{ м} = 2450$$ Дж - Найдем затраченную работу (работа силы, действующей на веревку):
$$A_{затр} = F \times h = 250 \text{ Н} \times 10 \text{ м} = 2500$$ Дж (высота подъема груза равна перемещению точки приложения силы, так как используется неподвижный блок) - Вычислим КПД установки:
$$\eta = \frac{A_{пол}}{A_{затр}} \times 100\% = \frac{2450 \text{ Дж}}{2500 \text{ Дж}} \times 100\% = 0,98 \times 100\% = 98\%$$
Ответ: КПД установки равен 98%.