ID: 00012188
На стройке рабочие поднимают ведро с известковым раствором общей массой 80 кг на второй этаж с помощью системы блоков, действуя на верёвку с силой 500 Н. Ускорение свободного падения равно 10 Н/кг.
1) Сколько метров верёвки придётся вытянуть рабочим для того, чтобы поднять ведро на высоту 5 м?
2) Какую работу совершает сила, приложенная рабочими к верёвке при таком подъёме? Ответ дайте в Джоулях
3) Определите КПД системы блоков. Ответ дайте в процентах
Ответы на пункты запишите в поле через нижнее подчеркивание
Источник: ФИПИ
Дано:
$m = 80\ \text{кг}$
$F = 500\ \text{Н}$
$h = 5\ \text{м}$
$g = 10\ \text{Н/кг}$
Найти: $L,\ A_{\text{затр}},\ \eta$
Решение:
1) Длина верёвки. Система блоков даёт выигрыш в силе в 2 раза (на верёвку действуют 500 Н, а вес ведра 800 Н). По золотому правилу во столько же раз длиннее путь верёвки.
$$L = 2h = 2\cdot 5 = 10\ \text{м}$$
2) Работа руки. Это сила натяжения на пройденный путь верёвки.
$$A_{\text{затр}} = F\cdot L = 500\cdot 10 = 5000\ \text{Дж}$$
3) КПД. Полезная работа — подъём ведра.
$$A_{\text{пол}} = m g h = 80\cdot 10\cdot 5 = 4000\ \text{Дж}$$
КПД — отношение полезной работы к затраченной.
$$\eta = \frac{A_{\text{пол}}}{A_{\text{затр}}} = \frac{4000}{5000} = 0{,}8 = 80\%$$
1) 10 м; 2) 5000 Дж; 3) 80%.