Каков коэффициент полезного действия двигателя крана, если он поднимает бетонную плиту массой 529 кг на высоту 15

Тема урока: Коэффициент полезного действия двигателя крана

Пояснение: Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя показывает, насколько эффективно двигатель использует подаваемую ему энергию для выполнения работы. В данной задаче нам необходимо вычислить КПД двигателя крана.

КПД определяется как отношение полезной работы, которую выполняет двигатель, к затраченной энергии на его работу. Формула для расчета КПД выглядит следующим образом:

КПД = (полезная работа) / (затраченная энергия)

Полезная работа в данной задаче - это работа, выполненная двигателем крана, поднимающим бетонную плиту на определенную высоту. Затраченная энергия - это энергия, выделяющаяся при сгорании топлива.

Для расчета полезной работы необходимо умножить силу тяжести, с которой действует бетонная плита, на высоту, на которую ее подняли. Формула для расчета работы выглядит следующим образом:

Полезная работа = масса * ускорение свободного падения * высота

В данной задаче даны значения массы плиты (529 кг), высоты (15 м) и ускорения свободного падения (10 н/кг).

Запишем полезную работу: Полезная работа = 529 кг * 10 н/кг * 15 м

Далее, зная, что выпущенная энергия при сгорании топлива составляет 297 кДж, можно использовать данную информацию для расчета затраченной энергии.

Таким образом, коэффициент полезного действия двигателя крана можно найти следующим образом:

КПД = (529 кг * 10 н/кг * 15 м) / 297 кДж

Доп. материал: Найдите КПД двигателя крана, если он поднимает бетонную плиту массой 529 кг на высоту 15 м, и при этом выделяется 297 кДж энергии при сгорании топлива.

Совет: Для лучшего понимания коэффициента полезного действия важно понять, что это отношение между полезной работой и затраченной энергией. КПД всегда является долей единицы (в процентах или в десятичной форме) и может быть меньше или равным 100%.

Дополнительное упражнение: Если двигатель поднимает груз массой 200 кг на высоту 20 м и при этом затрачивает 800 Дж энергии, найдите его коэффициент полезного действия.