Краткая запись:
- КПД неподвижного блока (η): 65% = 0,65
- Приложенная сила (F): 250 Н
- Найти: Масса груза (m) — ?
Краткое пояснение: Для неподвижного блока приложенная сила в идеальном случае равна весу груза. Однако, КПД учитывает потери на трение, поэтому приложенная сила должна быть больше веса груза.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определим полезную работу (A_пол). Полезная работа равна работе по подъему груза на высоту (h). A_пол = P * h, где P - вес груза (P = m * g).
- Шаг 2: Определим затраченную работу (A_затр.). Затраченная работа равна силе, приложенной к веревке (F), умноженной на длину веревки (s). Для неподвижного блока s = h.
A_затр. = F * s = 250 Н * h.- Шаг 3: Используем формулу КПД: η = (A_пол / A_затр.) * 100%.
0,65 = (P * h) / (250 Н * h).- Шаг 4: Сокращаем высоту (h) и находим вес груза (P).
0,65 = P / 250 Н.
P = 0,65 * 250 Н = 162,5 Н.- Шаг 5: Рассчитываем массу груза (m), зная его вес (P). Примем g ≈ 10 Н/кг.
m = P / g = 162,5 Н / 10 Н/кг = 16,25 кг.
Ответ: Масса груза равна 16,25 кг.