Стас с помощью подвижного блока поднимает ведро с водой на третий этаж. Он прикладывает силу в 800 Н, а масса ведра с водой равна 30 кг. Какой КПД У подвижного блока? Прими g = 9,8 м/с². Запиши в поле ответа верное число, округлив до целого.

Решение:

• Шаг 1: Определим полезную работу (A_полезная). Это работа по подъему ведра с водой на высоту. Предположим, что высота подъема равна 1 (h=1), так как она не указана в задаче, но на результат это не повлияет. Тогда: \[A_{полезная} = m \cdot g \cdot h\] где:
  • \(m\) - масса ведра с водой (30 кг),
  • \(g\) - ускорение свободного падения (9,8 м/с²),
  • \(h\) - высота (1 м).
  \[A_{полезная} = 30 \cdot 9.8 \cdot 1 = 294 \, Дж\]
• Шаг 2: Определим затраченную работу (A_затраченная). При использовании подвижного блока, выигрыш в силе в 2 раза, но проигрыш в расстоянии тоже в 2 раза. Значит, расстояние, на которое нужно потянуть веревку, равно 2h = 2 метра. Тогда: \[A_{затраченная} = F \cdot s\] где:
  • \(F\) - приложенная сила (800 Н),
  • \(s\) - расстояние (2 м).
  \[A_{затраченная} = 800 \cdot 2 = 1600 \, Дж\]
• Шаг 3: Найдем КПД подвижного блока: \[КПД = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\%\] \[КПД = \frac{294}{1600} \cdot 100\% = 18.375\%\]
• Шаг 4: Округлим полученное значение до целого числа: \[КПД \approx 18\%\]