27.19. Равномерно поднимая груз весом 100 Н с помощью подвижного блока, рабочий прикладывает силу 70 Н. Каков КПД этого блока?

Решение:

Для расчета КПД подвижного блока необходимо сравнить полезную работу (подъем груза) и совершенную работу (приложенная сила).

• Дано:
  • Вес груза (P) = 100 Н
  • Приложенная сила (F) = 70 Н
• Найти: КПД блока (η)
• Расчет полезной работы (A_пол):
  • Пусть груз поднимается на высоту h.
  • A_пол = P * h = 100 Н * h
• Расчет совершенной работы (A_сов):
  • С подвижным блоком, для подъема на высоту h, веревку нужно вытянуть на расстояние 2h.
  • A_сов = F * 2h = 70 Н * 2h = 140 Н * h
• Расчет КПД (η):
  • η = (A_пол / A_сов) * 100%
  • η = (100 * h / 140 * h) * 100%
  • η = (100 / 140) * 100%
  • η = (10 / 14) * 100%
  • η = (5 / 7) * 100%
  • η ≈ 0.714 * 100%
  • η ≈ 71.4%

Ответ: КПД этого блока составляет примерно 71.4%.