10. Неподвижным блоком равномерно поднимают груз массой 2 кг на высоту 2 м, затрачивая работу 1600 Дж. Вычислите КПД блока. a) 95% b) 90% c) 88% d) 75%

Для решения задачи необходимо вычислить полезную работу и затраченную работу, а затем найти их отношение.

Полезная работа - это работа по подъему груза на высоту h:

$$A_{\text{полезная}} = mgh$$

Где:

• (m = 2 \text{ кг}) - масса груза
• (g = 10 \text{ м/с}^2) - ускорение свободного падения
• (h = 2 \text{ м}) - высота подъема

Подставим значения:

$$A_{\text{полезная}} = 2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 2 \text{ м} = 40 \text{ Дж}$$

Затраченная работа дана в условии:

$$A_{\text{затраченная}} = 1600 \text{ Дж}$$

КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы к затраченной, выраженное в процентах:

$$\text{КПД} = \frac{A_{\text{полезная}}}{A_{\text{затраченная}}} \cdot 100\%$$

Подставим значения:

$$\text{КПД} = \frac{40 \text{ Дж}}{1600 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 0.025 \cdot 100\% = 2.5\%$$

Ни один из предложенных вариантов ответа не соответствует полученному результату. Вероятно, в условии задачи допущена ошибка в значении затраченной работы. Если бы затраченная работа была равна, например, 45 Дж, то КПД был бы значительно выше.

Если предположить, что в условии опечатка, и затраченная работа равна 45 Дж, то

$$\text{КПД} = \frac{40}{45} \cdot 100 \% = 88.8 \%$$

В таком случае, наиболее близкий ответ: в) 88%