Какова масса поднимаемого тела, если подвижный блок с эффективностью 70% поднимает его на высоту 2 м, при приложении

Задача: Какова масса поднимаемого тела, если подвижный блок с эффективностью 70% поднимает его на высоту 2 м, при приложении силы 500 Н к свободному концу каната?

Разъяснение: Для решения этой задачи нам необходимо использовать понятие работы и эффективность подъемного механизма.

Работа, выполненная при подъеме тела, определяется формулой: работа = сила * путь. В данной задаче сила равна 500 Н, а путь равен 2 м. Таким образом, работа равна 500 Н * 2 м = 1000 Дж.

Эффективность подъемного механизма определяется как отношение полезной работы к затраченной работе. В данном случае эффективность составляет 70%, что означает, что подъемный механизм совершает только 70% от полезной работы, а 30% работы тратится на преодоление трения и других потерь.

Теперь мы можем выразить полезную работу через эффективность: полезная работа = эффективность * работа = 0.7 * 1000 Дж = 700 Дж.

Поскольку работа поднятия тела совершается против силы тяжести, которая равна произведению массы тела на ускорение свободного падения (9.8 м/с^2), мы можем найти массу тела, используя формулу: работа = потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота.

Таким образом, 700 Дж = масса * 9.8 м/с^2 * 2 м.

Масса тела равна 700 Дж / (9.8 м/с^2 * 2 м) = 35,71 кг.

Демонстрация: Какова масса поднимаемого тела, если подвижный блок с эффективностью 70% поднимает его на высоту 2 м, при приложении силы 500 Н к свободному концу каната?

Совет: При решении задач, связанных с работой, энергией и мощностью, всегда обратите особое внимание на единицы измерения каждой величины. Убедитесь, что все величины имеют правильные размерности, чтобы получить правильный ответ.

Задание для закрепления: Подвижный блок с эффективностью 80% поднимает тело массой 50 кг на высоту 3 м при приложении силы 600 Н. Какова полезная работа, совершаемая подъемным механизмом?