Calculate the efficiency of the setup.

Решение:

• 1. Расчет полезной работы:

  Полезная работа (A_{пол}) равна работе по подъему груза:

  A_{пол} = m · g · h

  Где: m = 4 кг (масса груза), g ≈ 10 Н/кг (ускорение свободного падения), h = 0,5 м (высота подъема).

  A_{пол} = 4 · 10 · 0,5 = 20 Дж

• 2. Расчет полной работы:

  Полная работа (A_{полн}) равна работе, совершаемой силой:

  A_{полн} = F · s

  Где: F = 22 Н (действующая сила). В данной системе блоков (один подвижный и один неподвижный) для подъема груза на высоту 'h' веревка должна быть протянута на расстояние s = 2h (так как подвижный блок поднимает груз, а длина вытянутой веревки в два раза больше высоты подъема).

  s = 2 · h = 2 · 0,5 м = 1 м

  A_{полн} = 22 · 1 = 22 Дж

• 3. Расчет КПД:

  КПД (η) рассчитывается по формуле:

  η = (A_{пол} / A_{полн}) · 100%

  η = (20 Дж / 22 Дж) · 100% ≈ 0,909 · 100% ≈ 90,9%

• 4. Округление:

  Ответ нужно округлить до целого числа:

  η ≈ 91%

Ответ (округли до целого числа): η ≈ 91 %.