Яку величину має коефіцієнт корисної дії (у відсотках) підйомного крана, який здійснює підйом вантажу вагою 2,4т
Яку величину має коефіцієнт корисної дії (у відсотках) підйомного крана, який здійснює підйом вантажу вагою 2,4т зі сталою швидкістю 6 м/хв? При цьому потужність двигуна дорівнює 3 кВт, а прискорення вільного падіння (g) дорівнює 10 м/с².
02.12.2023 10:15
Пояснення: Коефіцієнт корисної дії (η) показує, яка частка введеної в дію енергії використовується для виконання корисної роботи. В даному випадку, нам потрібно визначити, наскільки ефективно підйомний кран перетворює введену енергію на корисну роботу під час підйому вантажу.
Спочатку розрахуємо механічну роботу, використовуючи формулу: Робота = Сила × Відстань. В даному випадку, сила підйому вантажу буде рівна його вазі, тому Сила = Вага = 2,4 т = 2400 кг. Відстань для підйому вантажу - відстань, яку кран підносить вантаж, і в даному випадку це 6 м.
Отже, Робота = 2400 кг × 6 м = 14400 кг·м.
Потім розрахуємо введену в дію енергію, використовуючи формулу: Енергія = Потужність × Час. Сила, з якою перетворюється енергія в роботу, дорівнює потужності двигуна, тобто 3 кВт. Час для підйому вантажу не наведений, тому ми не можемо розрахувати точну кількість введеної в дію енергії.
Нарешті, розрахуємо коефіцієнт корисної дії (η) за формулою: η = (Робота / Введена енергія) × 100%. Замінюємо значення виразів:
η = (14400 кг·м / Введена енергія) × 100%.
Отже, для того, щоб визначити точне значення коефіцієнта корисної дії (η), нам потрібна інформація про час, за який підйомний кран піднімає вантаж.
Приклад використання: Розрахуйте коефіцієнт корисної дії підйомного крана, який здійснює підйом вантажу вагою 2,4 т зі сталою швидкістю 6 м/хв.
Рекомендація: Щоб краще зрозуміти і обчислити величину коефіцієнта корисної дії, важливо мати точні вхідні дані, включаючи час, або запропонувати в тексті задачі.
Вправа: Якщо час підйому вантажу складає 2 хвилини (120 секунд), обчисліть введену в дію енергію та коефіцієнт корисної дії підйомного крана.
Пояснение: Коэффициент полезного действия (КПД) подъемного крана - это отношение мощности работы крана к его полной потребляемой мощности. КПД измеряется в процентах.
Мощность работы крана рассчитывается как произведение силы, с которой он поднимает груз, на скорость подъема: Pработы = F * v. Сила, с которой кран поднимает груз, равна весу груза, умноженному на ускорение свободного падения: F = m * g, где m - масса груза, а g - ускорение свободного падения.
Таким образом, Pработы = (m * g) * v.
Полная потребляемая мощность крана равна мощности двигателя: Pпотребляемая = 3 кВт.
КПД крана рассчитывается по формуле: КПД = (Pработы / Pпотребляемая) * 100%.
Подставляя значения, получаем: КПД = ((2,4т * 10 м/с²) * 6 м/мин) / 3 кВт * 100%.
Например:
Для решения задачи о коэффициенте полезного действия подъемного крана, мы можем использовать предоставленные данные, чтобы найти и проверить правильность нашего ответа. Для этого подставим значения в формулу и выполним необходимые вычисления.
Совет: Чтобы лучше понять коэффициент полезного действия и формулы, связанные с ним, рекомендуется изучать и понимать основы физики, в том числе механики. Знание фундаментальных законов и принципов физики поможет вам решать подобные задачи с большей легкостью.
Ещё задача: Подъемный кран поднимает груз массой 500 кг со скоростью 8 м/с. Потребляемая мощность крана составляет 4 кВт. Найдите КПД подъемного крана в этом случае.