Який ККД підйомника, якщо вантаж масою 72 кг піднімається рівномірно зі швидкістю 0,5 м/с, а двигун підключений

Суть вопроса: ККД (Коефіцієнт корисної дії) підйомника

Пояснення: ККД - це середній відносний показник ефективності роботи деякого пристрою або системи. У випадку підйомника, ККД вказує, наскільки добре пристрій перетворює вхідну енергію на корисну роботу підйому вантажу.

ККД підйомника можна визначити за формулою:
ККД = (Корисна потужність підйомника / Вхідна потужність підйомника) * 100%

Для того, щоб знайти ККД, потрібно визначити як корисну, так і вхідну потужності підйомника. Корисна потужність - це потужність, яка витрачається на підйом вантажу, виражена у джоулях на секунду (Дж/с) або в ваттах (Вт). Вхідна потужність - це потужність, яка споживається підйомником від джерела енергії, виражена так само, у Дж/с або Вт.

Щоб знайти корисну потужність підйомника, потрібно помножити силу, якою підноситься вантаж, на швидкість підняття:
Корисна потужність підйомника = Сила * Швидкість підняття (Вт)

В ході цього підходу ми виміримо вхідну і корисну потужність підйомника, а потім застосуємо формулу ККД.

Приклад використання: У даній задачі ми знаємо масу вантажу (72 кг), швидкість підняття (0,5 м/с) і напругу мережі (120 В).

1. Розрахуємо корисну потужність підйомника:
Корисна потужність = Сила * Швидкість підняття
Маса = 72 кг
Сила = Маса * Прискорення (Земне прискорення = 9,8 м/с^2)
Корисна потужність = (72 кг * 9,8 м/с^2) * 0,5 м/с

2. Розрахуємо вхідну потужність підйомника:
Вхідна потужність = Напруга * Сила струму
Напруга = 120 В
Вхідна потужність = 120 В * Сила струму

3. Розрахуємо ККД підйомника:
ККД = (Корисна потужність підйомника / Вхідна потужність підйомника) * 100%

Порада: Для кращого розуміння ККД підйомника, рекомендується детально вивчити поняття потужності, сили та роботи. Ознайомтесь з формулами, що описують зв"язок між цими величинами і проведіть декілька вправ для закріплення матеріалу.

Вправа: Визначте ККД підйомника, якщо він піднімає вантаж масою 80 кг зі швидкістю 2 м/с, а вхідна потужність підйомника складає 1500 Вт.

Тема занятия: Коефіцієнт корисної дії підйомника

Пояснення: Коефіцієнт корисної дії (ККД) підйомника вимірює ефективність перетворення енергії в роботу. Він розраховується як відношення корисно виконуваної роботи до спожитеї енергії. У даній задачі нам потрібно знайти ККД підйомника.

ККД підйомника можна визначити за допомогою формули:

\[ ККД = \frac{\text{Корисна робота}}{\text{Спожита енергія}} \]

Для розв"язання цієї задачі, спочатку потрібно знайти корисну роботу. Корисна робота визначається за формулою:

\[ \text{Корисна робота} = \text{сила} \times \text{шлях} \]

В даному випадку, ми знаємо, що вантаж піднімається рівномірно зі швидкістю 0,5 м/с і масою 72 кг. Тому, сила, з якою піднімається вантаж, дорівнює:

\[ \text{сила} = \text{маса} \times \text{прискорення} \]

\[ \text{прискорення} = \text{швидкість}^2 = (0,5 \, \text{м/с})^2 \]

\[ \text{сила} = 72 \, \text{кг} \times (0,5 \, \text{м/с})^2 \]

Тепер, коли ми знаємо корисну роботу і спожиту енергію (яка може бути обчислена, використовуючи напругу і силу струму), ми можемо обчислити ККД підйомника.

\[ ККД = \frac{\text{сила} \times \text{шлях}}{\text{спожита енергія}} \]

\[ ККД = \frac{\text{сила} \times \text{шлях}}{\text{напруга} \times \text{сила струму}} \]

\[ ККД = \frac{\text{сила} \times \text{шлях}}{120 \, \text{В} \times \text{сила струму}} \]

\[ ККД = \frac{72 \, \text{кг} \times (0,5 \, \text{м/с})^2}{120 \, \text{В} \times \text{сила струму}} \]

Совет: Для легшого розуміння концепції ККД підйомника, корисно знати, що ККД завжди має значення від 0 до 1. Значення ближче до 1 означає більшу ефективність використання енергії, тоді як значення ближче до 0 свідчить про меншу ефективність. У даній задачі ми використовуємо формули з механіки та електричної силової енергії.

Вправа: Обчисліть ККД підйомника, якщо спожита енергія становить 480 Дж, а сила струму дорівнює 4 А.