Яка маса вантажу, якщо ефективність піднімання становить 70% та сила, прикладена до нерухомого блоку, дорівнює

Тема: Механічна робота та коефіцієнт корисної дії

Пояснення:
Механічна робота - це величина, що вимірює кількість роботи, виконаної силою. Вона обчислюється як добуток сили, прикладеної до об"єкта, і відстані, на яку вона діє у напрямку цієї сили.

Формула для механічної роботи:
\[ W = F \cdot d \]
де \( W \) - механічна робота, \( F \) - сила, \( d \) - відстань.

Коефіцієнт корисної дії - це співвідношення між корисно виконаною роботою і всією витраченою енергією. Він виражається у відсотках або десяткових дробах.

Формула для коефіцієнта корисної дії:
\[ \text{ККД} = \frac{ \text{Корисна робота}}{\text{Витрачена енергія}} \times 100\% \]

У даній задачі нам відомо, що ефективність піднімання становить 70% (тобто коефіцієнт корисної дії дорівнює 0,7) і сила, прикладена до нерухомого блоку, дорівнює 300 Н.

Пример:
У цій задачі ми знаємо значення сили (\( F = 300 \, \text{Н} \)) та відсотка ефективності (\( \text{ККД} = 0,7 \)). Щоб знайти масу вантажу, нам потрібно обчислити корисну роботу, використовуючи формулу:

\[ \text{Корисна робота} = \text{ККД} \times \text{Витрачена енергія} \]

А витрачена енергія дорівнює механічній роботі, яку виконує сила:

\[ \text{Витрачена енергія} = F \times d \]

Отже, маса вантажу може бути знайдена, розклавши формулу на складові, і знайдена формула:

\[ \text{Маса вантажу} = \frac{\text{Корисна робота}}{g \times d} \]

де \( g \) - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 \( \text{м/с}^2 \)).

Совет:
Щоб краще зрозуміти механічну роботу та коефіцієнт корисної дії, рекомендується прочитати теоретичний матеріал про ці концепції. Добре розуміння сили, відстані і взаємозв"язку між ними допоможе у розв"язанні задач з даною темою.

Задание для закрепления:
Якщо відстань, на яку діє сила, становить 5 метрів, то знайдіть масу вантажу. (Врахуйте, що прискорення вільного падіння \( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 \))