Краткое пояснение: КПД (коэффициент полезного действия) подвижного блока рассчитывается как отношение полезной работы к полной работе, выраженное в процентах. Полезная работа — это подъем груза (котёнка), а полная работа — это подъем груза вместе с блоком и корзинкой.
Дано:
- Масса блока (mб): 2 кг
- Масса корзинки (mк): 1 кг
- Масса котёнка (mк): 4 кг
- Ускорение свободного падения (g): ≈ 10 Н/кг (принято для упрощения расчетов, если не указано иное)
Найти:
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определяем полезную работу (Aп). Полезная работа равна работе по подъему котёнка на высоту (h).
- Aп = mк ⋅ g ⋅ h = 4 кг ⋅ 10 Н/кг ⋅ h = 40h Дж.
- Шаг 2: Определяем полную работу (Aпл). Полная работа равна работе по подъему котёнка, блока и корзинки на ту же высоту (h).
- Общая масса (mобщ) = mк + mб + mк = 4 кг + 2 кг + 1 кг = 7 кг.
- Aпл = mобщ ⋅ g ⋅ h = 7 кг ⋅ 10 Н/кг ⋅ h = 70h Дж.
- Шаг 3: Рассчитываем КПД блока (η) по формуле: \( \eta = \frac{A_п}{A_{пл}} \cdot 100 \% \).
- \( \eta = \frac{40h}{70h} \cdot 100 \% \)
- \( \eta = \frac{4}{7} \cdot 100 \% \approx 57.14 \% \)
- Шаг 4: Округляем результат до целых.
Ответ: 57%